流量仪表简析

摘 要：国家质监总局发布了《用能单位能源计量器具配备和管理通则》强制性国家标准来进一步推进节能降耗工作.流量仪表首先是工作环境条件恶劣,检测件可靠性差,流量为动态量,难以获得高的精确度.要使流量仪表在节能降耗工作中发挥其重要的,就要在各方面注意其特性,满足流量仪表的使用条件要求.文章论述了流量仪表在节能降耗工作中的重要性以及在各种环境下的使用.

关 键 词：能源计量器具；流量仪表；仪表选型；流量仪表

中图分类号：TH814文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）10-0050-03

国务院2011年发布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中明确指出,加强工业节能减排,重点推进电力、煤炭、钢铁、有色金属、石油石化、化工、建材、造纸、纺织、印染、食品加工等行业节能减排.这些单位使用流量仪表首先是工作环境条件恶劣,检测件可靠性差,流量为动态量,难以获得高的精确度,仪表主要的结构为大口径,法兰连接,只有在停止生产时才允许拆卸维修,有些生产过程连续进行,只有在大修时方可停流,中间仪表有故障时无法检修.其次仪表实验室校验的工作与现场工作条件相差很大,精度偏离难以确定,再次检验设备庞大昂贵,校验费用很高,周期校验是个难题.

一、流量仪表流量仪表应用

在流量仪表的使用中首先遇到的是仪表选型问题,有些仪表使用条件要求非常高,考虑的因素很多,主要有仪表性能,流体特性,安装要求,环境条件和经济因素等.若这些方面考虑不周详,就有可能是流量仪表测量精度达不到要求.实际工作中往往多方面的问题集中到一起造成测量不准.所以我们要从实际的工况条件出发,结合仪表的使用条件,选用合适的流量仪表.这些计量仪表的准确性与流量计的选型,使用的环境条件及人员的技术都有直接的关系.

(一)流量仪表的选型

1．流量仪表的选型工作,如在天然气计量中要注意以下几点：

（1）防爆要求流体易燃易爆,可能的危险区域应按GB3836.1进行分级,在危险区域内,任何仪表和电器设备选型和安装都应符合GB3836的规定.

（2）不中断供气要求为了保证连续输气,不能因计量仪表维修等中断供气,计量站和计量回路宜设置旁通,对于重要的大流量用户,推荐采用并联双计量回路.旁通阀和并联双计量回路上游阀或（下游阀）应选择关闭性能好、耐用、有检漏装置的截断阀,避免非计量流失.

（3）工况的多样性天然气从采集、处理、运输到分配的各个环节都需要计量,采集环节流体脏污,气体带液甚至混有固相.不同的气井压力差异大.运输环节流体压力也较高,但分配到最终用户处,压力可能将得很低.因此,不同环节的流量测量应了解清楚流体工况和具体条件,不能一概而论.

（4）不同的准确度要求天然气计量属大宗能源计量,而且流量值越大,涉及到的结算金额越大.而所配置的计量仪表的与准确度有关,准确度越高,也越高,计量值相对较小的计量系统,一般承但不起昂贵得多的高准确度仪表,因此,只能降低要求,但仍应达到有关标准的要求

2．在油品计量中要注意石油和化工行业中流量测量的特点多数石化和化工企业有防爆要求,即使被测流体本身不是易燃易爆物质,但整个区域属易燃易爆场所,因此仪表选型时应符合防爆规程.

石油储运行业的流量测量特点与要求石油储运行业也是流量仪表的一大用户,每年数以亿吨计的成品油从油库经计量后转运到加油站或下一级油库然后再经计量发送到最终用户.数以万计的加油站偏布各地,每个加油站都装有数量不等的加油机销售成品油.

成品油主要有汽油、柴油、煤油、润滑油、航空汽油等品种.由于接收油品的槽车、槽船或车辆的油箱等都是装在可移动的设备上,因此油品经流量计计量后通过鹤管、挠管之类的柔性管道发送到接收方.因为油品属易燃易爆物质,安全是人们关注的首要问题.由于高速流动的油品与管件及管道内壁摩擦易产生静电,因此,管路设计中应有静电接地措施,将所产生的静电电荷导入大地.静电接地系统还要求与发油控制系统联锁,一旦静电接地失灵,立即停止发油.

3．在用水计量中注意供水行业的流量测量特点水厂的成品是自来水,自来水的管理和分配网上需大量大口径流量计.这些测量对象有下列特点.

（1）计量数据用于贸易结算,测量精确度要求高,按照GB/T17167的规定应达到±2.5％R的精确度.对于大口径计量表,有些用户要求高达±0.5％R.

（2）设置在原水和自来水主管道上的流量计,口径大,为减少泵送费用,要求阻力小.

（3）对测量范围度要求高.家庭用户均为间歇使用,即使是大的企事业机构,日夜之间、不同季节之间、生产、经营、管理或怎么写作的各个不同阶段,耗水量也差异很大.

（4）环境恶劣,大口径管道通常为埋地敷设,因此流量计大多数被安装在仪表井中,稍有不慎就会出现雨水淹没仪表地事件,所以,流量计应有IP68的环境防护能力.

（5）原水洁净程度较差,压力不高,在大口径管道中低速流动的条件下,管壁上易积淤泥,所以仪表设计选型应考虑淤泥的影响,工程设计和安装时应考虑淤泥的清理.

（6）注意流量计的前后直管段按要求设计,为了保证在现场数据可比对性和周期检定,要预留检测计量用直管段.

目前的仪表选型意见趋于一致,用于贸易结算的大口径流量计,选用电磁流量计,它能全面满足上述各项要求,小口径水流量测量选用旋翼式

水表.

4．蒸汽计量的流量测量特点.

（1）与发电有关的蒸汽流量测量此类流量测量的特点是流体温度高,压力高,连数兆瓦的小机组蒸汽温度都要达到420℃以上.尽管经常有新型流量计推出,但多数原理流量计承受不了如此严酷的工作条件.目前还是节流式差压流量计稳稳地占据着这块传统领地.由于此类测量对象流量变化范围不大,经常是满载满发,所以差压式流量计范围度较小地弱点不会带来实际影响.

（2）城市供热网中的蒸汽流量测量热电厂供热网中所用地流量计,由于流体温度和压力均大大降低,所以可以选择的空间大大扩展,但由于沿袭电厂仪表选型的传统,多数对象仍选用节流式差压流量计,部分选用涡街流量计.

在压缩气体的计量中主要选用金属浮子流量计,速度式流量计等其选用的流量仪表口径大小都要和其流量范围相匹配,不能出现大流量小口径,小口径大流量的现象.

(二)流量仪表工作环境条件

实际工作环境条件也是非常重要的,在管道施工中要保证在流量仪表前端有10D～15D以上的前直管段,有5D以上的后直管段,管道内壁必须符合光洁度要求.在含酸或含碱量高等有腐蚀性的介质时最好使用不锈钢管以免被腐蚀、锈蚀.测量管道前后不能有节流件,阀门和弯管等现象出现,防止流体内的扰流出现影响计量准确度.在装有压力测量和温度测量时安装位置必须符合相应的检定规程

要求.

(三)流体介质

测量过程中要保证流体介质是单一的洁净的,不能含有其他杂质,流体流动过程的压力、温度、密度必须保持恒定不变,如果在流动过程中发生变化就应配有温度、压力补偿机构来保证测量的准

确性.

(四)电子类流量仪表

随着科学技术的发展,电子类仪表及远传型仪表越来越多,流量计所配套的显示仪表必须是相互配套、统一的.在安装使用前必须经过检定和校准的,否则仪表程序中参数不对应,会造成不可想象偏差,造成计量不准确.在数据传输过程中应尽可能避免电磁干扰,要有防干扰措施.

二、流量仪表的检测

依照国家计量法律法规方面要求,流量仪表用在节能环保、医疗卫生、贸易结算、安全防护方面的必须进行强制性周期检定.但是目前条件下,由于有些流量仪表存在笨重、庞大及不易拆卸等现象,送检的费用相对昂贵,造成有些企业不愿意送检,使得这些流量仪表失去了量值得可靠性.据近些年的数据统计流量仪表的送检率还不到50%.但随着科技的进步发展,国家在科学计量方面大力度投入,各个检测机构的在线计量检测技术水平也随之提高,已逐渐满足各行业在线检测的要求.

三、结论

要想流量仪表在节能降耗工作中发挥其重要作用,就要从实际的工作中去考虑,在各方面注意其特性,满足流量仪表的使用条件要求,在节能降耗工作中降低能耗指标,企业之间的贸易结算、内部计量管理应尽所能,为我国的国民经济发展起到推动作用.

作者简介：郭明宽,男,陕西西安人,陕西省计量科学研究院液体流量检测中心助理工程师,研究方向：流量计量检测、检定、校准,计量器具产品的研发.

（责任编辑：周加转）