(锦西石化公司,辽宁省葫芦岛市 125000)
摘要:在化工生产过程中,流量测量仪表是较为常用的生产仪器,其中差压式流量计的应用最为广泛。但是在实际应用过程中,由于受到运行环境、人为因素等的影响,差压式流量计的测量误差问题普遍存在,不利于生产的有效控制。基于此,文章主要对差压式流量计的误差情况进行了相关分析,进而对相关处理方法展开深入探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词:差压式流量计;误差分析;原理;处理;办法
在工业测量中差压式流量计是一种非常常用的计量气液体流量的仪器,在实际使用时常常会由于节流装置安装、导压管路安装、差压变送器安装以及维护与装置不规范等原因而产生误差,所以正确掌握其误差产生原因,并及时做好其应对与处理非常关键,以确保实际计量结果的准确性与可靠性,为后续工业生产的正常开展打好基础。
一、差压式流量计组成与工作原理
差压式流量计的组成部分主要包括有标准节流装置、引压管路、差压变送器等。经过压管将差压信号输送到差压变送器,在变送器的作用下实现差压信号向标准信号的转换、输出。流体经过管道内的节流装置,使得节流元件收缩,流体流速发生改变导致静压力也随之改变。节流元件前后静压差大小会随着流量、流束的变化而发生变化。通过对节流元件前后静压差大小进行测定则可获得相应的流量值,这就是差压式流量计的工作原理。
二、差压是流量计误差成因及处理方法分析
(一)不规范的节流装置安装
对节流装置进行正确、合理安装,是确保几何、动力学相似的重要前提,并且会对差压式流量计的测量准确度产生直接影响。标准节流装置的使用经过了诸多实验与经验总结,能够直接进行投入使用。但是在实际安装过程中极易出现不规范安装、错误安装的现象,进而导致测量误差。例如,节流装置前后直管段设置与要求不符。由于受到工艺管道上的拐弯、分叉、汇合、阀门等阻力件的影响会导致流束发生扰动,进而产生测量误差。对此需要结合实际情况与前后直管道要求对节流装置安装位置进行合理设计与确定。节流装置上下游面受损也是导致测量误差的重要原因。对于节流装置运输碰撞或者是安装施工把控不当而导致节流装置上下游面发生损伤,或者是节流装置上下游面安装方向与介质流向不一致的问题,就要求做好充分、全面的节流装置安装前期检查,及时更换受损节流装置的上下游面,精细安装施工,避免节流装置受损。在试车阶段,由于需要对工艺管道进行多次吹扫,频繁装拆节流装置,稍不注意同节流装置装反位置的现象经常发生。以及节流件的安装未严格按照垂直管道轴线的要求,导致出现较大的偏差度。必须确保节流件与管道、夹持件处于同一轴向,严格按照节流件安装要求进行安装施工,才能确保较高的测量精度。除此之外,垫片的使用错误,如环室和法兰之间、环室与孔板之间的垫片突入管道,对介质的流动状态造成影响而导致测量误差。因此,必须选择合适尺寸的垫片,并采用中心对正的方式进行安装,才能有效消除对测量的不良影响。
(二)不规范的导压管路安装
差压式流量计的使用主要通过对导压管路安装来传递压力,而不规范的安装会使得正负压策产生附加误差,进而导致较大的测量误差。导压管路安装不规范主要体现在以下几个方面:一是导压管路太短或太长。需要严格按照技术规定确定导压管长度。若是导压管长度过短着导致测量的较大波动,太长则会导致测量滞后。在测量液体时需确保水平管线1 : 12的坡度,以及管内需充满液体,避免测量误差产生。有些安装施工为追求横平竖直的美观性而忽视了这一要求。唯有严格按照技术规定进行导压管理的设计与安装,才能有效避免测量误差。在进行蒸汽流量测量过程中冷凝液罐取压端高度不同也会导致测量产生额外的附加误差,所以必须确保冷凝罐安装正确,以及取压端等高。除此之外,伴热不均匀,或者是过于靠近热源,使得导压管内部介质发生气化,或者密度发生改变,也会导致差压式流量计的测量误差。例如,在寒冷季节需要对导压管进行保温,使得导压管内介质密度发生变化,形成不一致的正负测压,进而导致测量出现负值。对此,需要对伴热进行正确安装,并对导压管环境位置进行合理选择,避免伴热管道离正导压管太近。
(三)差压变送器安装不规范
在对差压变送器进行安装过程中,安装的环境条件太差,出现较大振动,或者是灰尘较大,或者受到强腐蚀性介质的较大影响,都会导致差压式流量计的测量误差。对此,需要严格按照技术规范要求选择合适的变送器安装位置。对于特殊情况下的安装环境也必须结合现场实际做好相应的防护措施,如增加防护箱、安装固定支架等,尽可能的避免不利的环境影响,消除测量误差。
(四)维护不及时或误操作
做好对差压式流量计日常的精细维护是确保流量计长期稳定运行,实现精确计量的重要保障。维护不及时、错误的操作都会导致测量误差。对于长期受到工艺介质腐蚀、磨损影响的节流装置,需要进行定期的拆卸、检查,对于出现变形的情况需及时进行更好,消除测量误差。同时需要对节流装置表面进行定期的结垢清洗、更换,以免流通面积发生改变而导致测量误差。对于导压管堵塞、泄漏,三阀组堵塞或者泄漏等导致的测量误差,需要加强定时巡检力度,及时发现堵塞、泄漏问题,及时采用排污清洗、紧固等方式进行处理,确保压力能够正常传递。错误操作使得隔离液或者冷凝液流失也会增加附加误差。对此,需要操作人员提高责任意识,严格按照规范进行操作,避免错误操作导致隔离液、冷凝液流失,同时也需要避免测量膜盒产单向受压、受热,以此消除测量误差。除此之外,还需加强对变送器零点、量程的定期校验,避免出现变送器零点漂移而导致测量误差。
(五)工艺、工况改变而导致测量误差
一般情况下,生产工艺、工况都较为稳定,但是一旦发生改变,将会导致较大的测量误差。例如,工艺实际介质和设计介质的温度、密度、粘度等参数的较大差异,使得设计流量和实际流量之间出现较大误差。对此,需对设计资料进行认真合适的前提下,进行相应的修正,使其满足工艺、工况改变的要求,获得较高的测量准确性。受到系统改造的影响,导致流量值超出了原来设计的上限,或者是管道介质状态变化,进而导致测量误差。对此,需要结合系统改造实际对工艺补偿参数进行重新修正,确保满足工艺测量的精度要求。
三、总结
综述可知,在实际使用过程中,诸多因素的影响会使得差压流量计的使用产生测量误差,对此,需要相关人员加强对测量误差产生原因的全面、深入剖析,进而采取针对性处理措施,及时纠正、消除测量误差,确保差压式流量计的正常使用,保证生产的正常运行。
参考文献:
[1]姜毅韡, 范晨, 洪扁,等. 差压变送器对差压式流量计测量准确度的影响分析及校准方法讨论[J]. 仪器仪表用户, 2022, 29(3):4.
[2]李武华,申龙涉,李虎,郭土,孙蕾,何洋,李亮.差压式流量计的标定及其误差分析[J].辽宁石油化工大学学报,2014,34(01):60-64.
[3]姚明源,王婕.差压式流量计的误差分析及处理[J].仪表技术,2012(02):48-50.