關於(yú)流量測量儀表的應用意義
現在流量測量技術和儀表類型(xíng)繁多,測量對象複雜多樣,決定了流量(liàng)測量儀表在應用技術上的複雜性。它(tā)與傳統意義(yì)上度量(liàng)衡計量器具的(de)應用優很大差別,它(tā)不是簡單地將流量計安裝好,開表投運就一定能達到測量目的(de)。有兩位專家對現場裝用著(zhe)地千餘台流量儀表進行調查,發現約有60%所選擇地測量方法不是最合適或不正確,其餘地40%中(zhōng),約有一半雖然測量方法合適(shì),卻存在現場布(bù)置和安裝地不(bú)合理現象,這些布合(hé)適、不正確和不合理(lǐ),帶來了相應地(dì)測量(liàng)誤差。因此流量測量是一(yī)種強烈依賴於使用條件地測量,在實驗室,流量計可以得到極高地精確度,但是在使用現場,一旦流體條(tiáo)件或環境條件有大的變化,不僅精確度(dù)無法保證,甚至無(wú)法進行正常測量(liàng)。
一台流量計出廠校(xiào)驗其誤(wù)差優於±0.5%,但是新的儀表(biǎo)安裝到現(xiàn)場開表後(hòu)誤差可能增至±5%~±10%並(bìng)不罕見。造成(chéng)這(zhè)種情況的原因多種多樣(yàng),如選型不合理,量程不合適,上下遊直管段長度不(bú)足,安裝不正確,流體物性偏離設計狀態太大,工況條件超過允許值,脈動流影響,振動等環境條件太嚴酷等,還可以舉出很多。因此流量測(cè)量是(shì)一個係(xì)統問(wèn)題,包括檢測裝置、顯示裝置、前後直管段、輔助設備。而應用技術的研究,還包括測量對象本身(shēn),僅僅流量計本體性能好並不能保證獲得要求的測量(liàng)效果。
流量測量儀表應用技術研究的目標是正確的使用,主要(yào)有下麵幾個具體內容。
(1)提(tí)高開表率 在儀表設備管理中,開(kāi)表率的定義是:(儀表總台數一未正常使用的儀表台數)/儀表總台數。因此,提(tí)高開(kāi)表率就是要減少無法(fǎ)投入正常使(shǐ)用的儀表。在設計院中,自控專業所設計的測量係統,開表率是反映設計人員工作質量和技(jì)術熟練程度的重要指標之一(yī),經驗豐富和認真負責(zé)的設計(jì)人(rén)員,能使開表率達(dá)到(dào)95%以上,或通過整改達到95%以上。但是在市(shì)場經濟的條件下,工程公司往往對業主實行教鑰匙承包做法,要求做到的開表率就不是95%,而是100%,所(suǒ)設計的儀表係統如果不能正常投入使用,若為工(gōng)程公司責任(rèn),那就是進行整改或更換儀表,這就意味著經濟(jì)損失。因此,儀表應用技術的研究具有現實的經濟意義。
開(kāi)表(biǎo)率是儀(yí)表應用技術水平和儀表本身品質(zhì)的綜合表現。測(cè)量方法和儀表對測量對象、使用環境的匹配、協調、優化、以(yǐ)及(jí)在此之前的設計選型和安裝調試等環節都是(shì)影響開表率的(de)重(chóng)要(yào)因素。
這(zhè)些年來,我國的流量測量儀表應用技術獲得了長足的進步,流量測量儀表的開表率有了(le)很大提(tí)高,這一方麵是由於儀表人員整體(tǐ)技術水平有了明顯提高,責任意(yì)識有所增強,更重要的(de)是儀表的品質比以前計(jì)劃(huá)經濟年代有了大幅度提高,進口儀表和引進國外先進技術組(zǔ)裝的儀表比重在上升,尤其是儀表普通實現智能化後(hòu),測量範圍可調比大大擴展,以前(qián)由於(yú)測量範圍選擇不合適而無法(fǎ)投入正常使用的儀表,通(tōng)過變更(gèng)量程一般都能投入使用。
(2)保證測(cè)量精確度 流量測量精確度指的是流量測(cè)量係統所獲得(dé)的精確度,它同流量計本身的精確度是有(yǒu)區別。僅僅流量計本身性能好,精(jīng)確度高,並不一定(dìng)能獲得(dé)較高的測(cè)量精確度。
要(yào)保證流量測量係統的精(jīng)確度(dù),除了合理的選型,正(zhèng)確安裝與調試,及時的維護和保養之外,應用智能化技術對測量部分可能引入的誤差進行恰到好處(chù)的補(bǔ)償和(hé)校正也是一項有效的方法。例如(rú)對(duì)液(yè)體的溫度膨脹係數進行(háng)補償,對氣體的溫度、壓力和壓縮係數進行補償,對差壓式流量計的雷諾數(shù)影響和(hé)流束膨脹係數進行補償,對各種流量計流(liú)量係數的非線性進行補償,對容積式流量計、渦街流量計的溫度影響進行補償,對超聲流量計的速度分布進行補償等。這種補償和校正是(shì)用係統的方法將檢測部分所固有的(de)、依靠(kào)其本身無法得到克服的(de)誤差進行處理,使之消除或得到基本消除。實踐表明,這一方法簡單有效,很有發展前(qián)途。這一方法將在本(běn)書第8章作(zuò)詳細(xì)介紹。
在保證測量精確度諸(zhū)多的方(fāng)法中(zhōng),在線實流校準占有重要地位。以前大多采用離線方法(fǎ)校準流量計,使用該方(fāng)法檢定的流量計經誤差修正後雖然精確度較高,但因其檢定時管(guǎn)路的參比(bǐ)條件(jiàn)與實際使用時不同,檢定時流體(tǐ)性質與實際使用(yòng)的流體有差異,檢定時的環境條件與儀表使用場所的實際環(huán)境不相同,從而造成附加的使用誤差,降低了測量(liàng)精確度(dù)。在線實流校準法是解決這一問題的有效方法。例如,油品計量站在建設階段就(jiù)預留標準體積管連接口,接入標準體積(jī)管後,通過閥門切換可以實現對計量站(zhàn)中各台流量計實現在線實流校準。現在,在天然氣的分配站也要求采用在線實流校準的方法(fǎ)。
(3)提高流量測量係統的可(kě)靠性 用於安全(quán)聯鎖報警的流量儀表如果不可靠,應該聯鎖動作時不動作,容易釀(niàng)成事故,不該動作時亂動作,容易導致不應有的停車,造成損失。工業爐窯中的燃料流量(liàng)計如果不(bú)可靠,造成流路堵(dǔ)塞(sāi),容(róng)易導致爐子熄火,釀成事(shì)故。用於過程控製(zhì)的流量(liàng)儀表如果不可靠,容易為調節係統發出錯誤(wù)信息,導致調節係統失調,破壞生(shēng)產過程的穩(wěn)定(dìng),影響產品的質量、產量和物耗,造成損失。用於財務結(jié)算計量的流量計如(rú)果不可靠,容易(yì)引起計量失準,引發計量(liàng)糾紛和為企業帶(dài)來損失(shī)。可以看出,流量儀表的可靠性是極為重要的。
提高流量測量可靠性的途徑主要是提高儀表本身的可靠性,選用可靠性(xìng)高的儀表進行可靠性設計。近年來,流量測量儀表的可(kě)靠性獲得了顯著的提(tí)高,主要(yào)表現在一下幾方麵。
①儀表本身的可(kě)靠性有了顯著提高(gāo)。
②通過改進儀表(biǎo)的結構設計,使係統可靠性獲得提(tí)高(gāo)。例如采用(yòng)不(bú)斷流插入式結構,可在不影響工藝操作的情況下更換流量計。
超聲(shēng)流量傳感器的夾裝式結構,電(diàn)磁流量傳感器電極的(de)帶壓更換結構,渦街流量傳(chuán)感器采用管外安(ān)裝超聲探頭的結構(gòu)等,都(dōu)能在儀(yí)表損壞後的修理過程大大縮短修複時間。
③引入冗餘(yú)技術。如采用雙傳感器,並對傳(chuán)感器的正常與否進行自(zì)動判(pàn)斷,將發生故障(zhàng)的那路信號予以剔除。
④引入自診斷技術,並通過現場總線將診斷結果送到(dào)操作站或專(zhuān)用的(de)設(shè)備管理(lǐ)係統(tǒng)(AMS)予(yǔ)以顯示報警,以及時發現故障,及早采取措施。
(4)節省費用 這裏所說的費用除了儀表購置費(fèi)之外,還應計入附件購(gòu)置費、安(ān)裝調(diào)試費、運行(háng)費(fèi)、備品備件費、維(wéi)護和定(dìng)期校(xiào)準(檢定)費,而儀表的平均壽命攤入的折舊(jiù)費也不是(shì)可忽視的。
有些(xiē)類型的流(liú)量計雖然購置費較低,但必須增設上下遊切斷閥和旁(páng)通閥等輔助設備,有時輔助設備的費用大大超過流量計本身的購置費。
在儀表選(xuǎn)型中應避免片麵追求高性能,高精確度,因為這樣(yàng)做不僅增加了購置費(fèi),而且往往備品備件費也相應增加。最優的設計選型是在滿足使用要求的前提下,儀(yí)表的可靠性最高,維修方(fāng)便,費用最省(shěng)的那(nà)個方案。
(5)安(ān)全性 有些被測流體屬易燃易爆(bào)介質,有(yǒu)些儀表安(ān)裝場(chǎng)所屬易燃易爆場所,儀表的選型、係統設計和安(ān)裝都應符(fú)合防爆規程。
除了,上述目標之外,還(hái)應滿足使用(yòng)的其他要求,如壓損要(yào)求、衛生要(yào)求、防護要求(qiú)等,還應注意維修方便,有的還(hái)應考慮便於實施強製檢定。
|