目前市場上蒸汽流量計存在的幾個主要問題

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由于蒸汽系統(tǒng)溫度較高,飽和蒸汽又易變?yōu)槠?、液兩相流,相比之下測量難度大,甚至無法測量。因此對蒸汽測量系統(tǒng)的要求就高一些,有些流量計滿足不了它的要求。
  
        實際使用中蒸汽流量計的用戶和生產(chǎn)單位往往會產(chǎn)生糾紛。現(xiàn)就目前市場上蒸汽流量計存在的幾個主要問題做如下分析:
  
一、蒸汽計量器具的性能有待提高,選型范圍有待擴寬
  
  目前,蒸汽計量采用孔板差壓式流量計較多,特別是七十年代建的老裝置中,可以說絕大多數(shù)為此類儀表。該類計量器具存有一定的弱點:

  1. 孔板的量程比小,一般為3:1,若運行在30%流量刻度以下時,其精度下降較大;
  2. 運行工況條件離開原設計條件,測量誤差會增大;
  3. 孔板檢側系統(tǒng)中部件多,引壓管系統(tǒng)易堵、易漏、易凍、易汽化等特點,造成儀表一次安裝工程量大,費用高;維修工作量亦大;
  4. 孔板為節(jié)流型壓損大,長期運行耗能大,費用高;
  5. 長期運行中孔板幾何尺寸變化,銳角變鈍。銳角要求r=0.0004d,而有關專家試驗后公布,運行的頭二或三年中每年磨損半徑廠增加0.04mm,而五、六年之后才趨向穩(wěn)定。由于銳角變鈍,孔板流量系數(shù)會變小,甚至有的孔板在開停車過程中,由于蒸汽管道中易存冷凝水,開停蒸汽管道過程中產(chǎn)生水垂,致使孔板變形,甚至變成喇叭口。

        所有這些都說明,孔板差壓式蒸汽流量計很難保證其原設計測量精度。雖然目前已出現(xiàn)孔板、變送器一體化產(chǎn)品,二次儀表也已微機化、智能化,使孔板量程比可提高到l0:1。但是孔板本身銳角會變鈍造成流出系數(shù)變化,使測量誤差增大尚不能克服改善。盡管已有鈍化的孔板產(chǎn)品出現(xiàn),但其相應的鈍化標準及其檢測器具配套尚待完善,再者它屬于非標準孔板,應經(jīng)過逐臺檢定,才可用于計量。標準孔板運行、磨損幾年后,應檢定測出新的流出系數(shù),才可保證其側量準確度。但是目前無有這方面的要求和標準。
  
  隨著機加工技術的提高相進步,采用標準噴嘴節(jié)流裝置的越來越多,如某化工廠60萬噸乙烯改造中,在DN200mm以上管道的氣體和蒸汽測量出現(xiàn)六套標準噴嘴(20萬噸乙烯中一套也沒有)。它最大的優(yōu)點是比標準孔板壓力損失小。缺點是加工制造難度大,檢驗技術高難度大,也存在運行多長時間后檢定的問題。
  
  隨著儀表制造技術的提高,耐高溫的渦街流量計、阿牛巴(均速管之類)流量計等在蒸汽系統(tǒng)測量中應用越來越多,但是它們也各有各的弱點,像渦街流量計它耐高溫只能達到300℃多度,對350℃以上的蒸汽系統(tǒng)使用渦街流量計尚缺乏經(jīng)驗,何況它側量要求的雷諾數(shù)比孔板差壓式流量計高出一倍,其更大的弱點是抗振性能差。阿牛巴、彎管等之類的流量計所產(chǎn)生的差壓信號值較低,給差壓信號檢測帶來一定難度。這些流量計都屬于強檢計量器具,應全部走周期檢定,目前尚有難度。總之適用蒸汽計量的檢測儀表的性能還應大力提高相改進,適用蒸汽計量的計量器具的選擇余地還應再擴寬。
  
二、蒸汽流量計的檢定
  
  蒸汽流量計的檢定工作目前在國內(nèi)尚不完備,這是制約蒸汽計量工作的一個重要環(huán)節(jié)。以蒸汽為工作介質的"蒸汽流量計量檢定裝置"在煙臺、廣州、蘭州等地都出現(xiàn)過,由于這種裝置浪費能源、難以操作、檢定精度低、費用高,無發(fā)展前途,堅持下來的沒有。正因蒸汽流量計無處檢定,應走周檢的渦街、阿牛巴、分流旋翼式等流量計,也難以實現(xiàn)。這里提到蒸汽計量檢定裝置有它的不足之處,將陸續(xù)退出歷史舞臺,代之興起的是用壓縮空氣代替蒸汽進行蒸汽流量計的檢定,這是方向。但是它還有待研究完善。目前看,這方面的資料、數(shù)據(jù)還太少,更無有什么標誰可依。無論是從理論上還是實踐數(shù)據(jù)上,還應作大量的實踐工作,以達到標準化。
  
    目前蒸汽流量計檢定是阻礙蒸汽準確計量的主要障礙。目前距用空氣代替蒸汽進行蒸汽流量計檢定,還有一段距離。國內(nèi),現(xiàn)實中也聽說有用空氣作介質檢定蒸汽流量計的,如其分流旋翼式蒸汽流量計制造廠,稱其產(chǎn)品是請某檢定站逐臺檢定,精度準確可靠,問其流量計安裝到不同壓力和不同溫度蒸汽管道上應用,誤差是多少?回答是在空氣裝置上優(yōu)于4%,測量蒸汽也在這個誤差范圍之內(nèi)。后來我了解到這家檢定站是用微壓-幾十毫米水柱壓力的空氣做介質給檢定的。試想分流旋翼式蒸汽流量計一路走高溫高壓汽,一路(小孔)走冷凝水,而用微壓空氣檢定的誤差就是走蒸汽的誤差是說不通的。

    為了搞好蒸汽的計量,建議國家有關部門投資搞好此項研究開發(fā)和建標工作。具體作法是國家有關部門投資、立項,與有條件的企業(yè)結合(不能再搞浪費型蒸汽標準裝置),選用數(shù)種類型、數(shù)種規(guī)格的蒸汽流量計,利用蒸汽和空氣兩種介質進行檢定對比。在掌握有一定數(shù)量(當然越多越好)的實踐數(shù)據(jù)基礎上,統(tǒng)計、歸納出某種公式或某系數(shù)及其誤差范圍后,召開具有一定級別的鑒定會進行鑒定,成熟的話就可推廣應用直至建立節(jié)能型的以空氣代替蒸汽檢定蒸汽流量計的標準裝置。
  
    欲想提高蒸汽的計量準確度,達到節(jié)能降耗的目的,盡快實現(xiàn)以空氣代替蒸汽進行蒸汽流量計的檢定,應是首當其沖的工作。