摘要:蒸(zhēng)汽流量的計量問(wen)題是流量計量的(de)難點。文章通過分(fen)析蒸汽流量計 量(liang)的特點，發現影響(xiang)蒸汽流量計量的(de)主要問題，并提出(chū)提🥰高蒸汽流量計(jì)量正确率的建議(yì)。
1蒸汽的特點
1.1飽和(he)蒸汽流量計量中(zhong)的“兩相流”問題"
　　在(zài)石油化工的生産(chan)中,會用到多種壓(ya)力等級的蒸🔞汽🧡，就(jiù)蘭州石化而言，從(cóng)10MPa到0.6MPa總共有十餘種(zhǒng)等級的蒸汽，這些(xiē)蒸汽大多數屬于(yu)過熱蒸汽或飽和(hé)蒸汽，用幹度(指飽(bǎo)和蒸汽中的含水(shui)量💛多少)來衡量過(guo)熱蒸汽或飽和蒸(zheng)汽,其含水量可忽(hū)略不計;幹度差的(de)稱濕飽和蒸汽，含(hán)水量最多可達30%，這(zhè)就存在着蒸汽的(de)📧“兩相流”問題。因爲(wei)任何蒸汽計量儀(yi)表在計算飽和蒸(zheng)汽流量時所用的(de)設計壓力下的蒸(zhēng)汽密度值都采用(yòng)其幹度X=1時的數值(zhí)，也就是幹蒸汽的(de)㊙️數值;同時，濕蒸汽(qi)因含有密度比幹(gàn)蒸汽大數百倍的(de)液體水粒,在管道(dao)中流動時其速度(dù)要比幹蒸汽小,這(zhè)樣所測得的差壓(ya)🥰值就低了，反映在(zài)儀表讀數、記錄上(shang)就👉存在着密度和(he)流速受幹度影響(xiǎng)所帶來的疊加性(xìng)的雙重負誤差，并(bing)造成濕飽和蒸汽(qì)計量難度。
1.2蒸汽密(mì)度随溫度壓力變(bian)化
　　計量飽和蒸汽(qi)或過熱蒸汽常用(yong)質量流量，單位爲(wèi)kg/h或th。質量流量大小(xiǎo)與蒸汽的密度有(yǒu)關，而蒸汽的密🔞度(dù)又直接受蒸🏃🏻‍♂️汽的(de)壓力及溫度影響(xiang)。在蒸汽計量過程(chéng)中，随着蒸汽壓力(lì)及溫度🏃‍♂️不斷變化(hua)，密度也随着變化(huà)，使質量流量也随(sui)着變化。如果計量(liàng)儀表不能跟蹤這(zhe)種☔變化，就會造成(cheng)計量誤差。在蒸汽(qì)計量💃過程中,一般(bān)都是通過壓力及(jí)溫度傳感器跟蹤(zong)蒸汽壓力及溫度(dù)變化來達到密度(du)補償目的。飽和蒸(zheng)汽的密度變化與(yǔ)其🔞壓力或溫度成(cheng)正比🤟關系，因而單(dān)獨通過測壓力或(huo)測溫度都🧡可以對(duì)飽和蒸汽進行密(mi)度補償。過熱蒸汽(qì)的密度與其壓力(lì)、溫度成函🧑🏽‍🤝‍🧑🏻數關系(xi)，而不是正比關系(xi)。過熱蒸汽的密度(du)補償必㊙️須同時測(ce)其壓力和溫度。
1.3蒸(zhēng)汽流量計量中的(de)高溫高壓問題
　　高(gao)溫高壓是蒸汽計(jì)量又一顯著特點(diǎn)，它造成大多數計(jì)量儀表難以适應(ying),因而可供蒸汽計(ji)量的儀表種類不(bú)多。例如西固熱電(dian)廠輸送的過熱蒸(zhēng)汽，5.0MPa高達450℃以上。使用(yòng)蒸汽計量儀表首(shou)先要考慮耐高溫(wēn)、高壓，而且要求有(you)良好的穩定性、可(ke)靠性、密封性。
2影響(xiang)蒸汽流量計量的(de)主要問題
　　蒸汽的(de)計量不同于其它(ta)流體如水、空氣等(děng)介質，在實✏️際測量(liang)中影響其正确測(ce)量的因素比較多(duō),歸結起來主要有(yǒu)以下五個方面。
2.1量(liang)程比不足
　　量程比(bi)是指一個流量計(ji)能确保給定的精(jīng)度和再🈲現性的範(fan)圍✔️内，所能測量的(de)最大流量和最小(xiǎo)流量⛹🏻‍♀️之比⁉️。量程比(bǐ)是基于實際的流(liú)速,蒸汽系統一般(bān)的最大允💚許速度(dù)爲35m/s。而不同的流量(liang)計允許的最低流(liu)速是不同的，一般(bān)渦街流量計所能(neng)測量的最低蒸汽(qi)流速爲2.8m/s，對🐪于量程(chéng)比不足的情況，應(ying)采用大量程💯比的(de)流量計或選擇多(duō)個流量⭐計并聯。當(dāng)然，也🌈不是量程比(bǐ)越大越好，而是在(zai)☎️測量精度相當的(de)前提下,保證長期(qi)穩定性和可靠性(xing)才是最重要的。
2.2.上(shàng)下遊直管段不足(zu)
　　對于傳統的渦街(jiē)或孔闆流量計,其(qi)前後安裝直管段(duan)要求📱分别約爲20D和(he)5D。如果上下遊直管(guǎn)段不足，則會導緻(zhi)流體未充分發展(zhan)，存在旋渦和流速(su)分布剖面😄畸變。流(liú)速剖面畸變通👣常(chang)由管道局部阻礙(ài)(如閥門)或彎管所(suo)☀️造成,而旋⭕渦普遍(bian)是由兩個或兩個(ge)以上🙇🏻空間(立體)彎(wān)‼️管所引起的。上下(xià)遊直管段不足也(yě)可以通過安裝流(liu)💞動調整器來調整(zhěng),最簡單有效的辦(bàn)法是采用對上下(xia)遊直管段要求較(jiào)低的流量計。
2.3蒸汽(qi)的密度補償不正(zhèng)确
　　爲了正确計量(liàng)蒸汽的質量流量(liang)，必須考慮蒸汽壓(yā)力和🍉溫度的變化(hua)，即蒸汽密度補償(cháng)。首先是補償精度(du)的差異，測溫對補(bǔ)✌️償精度影響較大(dà)。如采用相同精度(dù)等級的溫度和壓(ya)力感應器,測溫誤(wu)差引起的密度差(cha)異要大于測壓誤(wù)差。其次是壓力測(cè)量影響因素,在蒸(zheng)汽壓力的測量🌏中(zhōng),由于引壓管内冷(leng)凝水的重力作用(yòng)會使 壓力變送器(qi) 測量到的壓力同(tong)蒸汽壓力之間出(chu)現一定的差值。測(ce)壓誤差如果不予(yu)以校正，則會影響(xiang)蒸汽密度的計算(suàn)，引起流量計量的(de)誤💜差。對于上述現(xiàn)象，可在二次表(流(liu)量計算機内)進行(hang)零點遷移。最♈後是(shì)溫度測🔱量影響因(yin)素，從流量計現場(chang)使用的情況來看(kàn)，溫度💰測量誤差除(chu)㊙️了測溫元件的固(gù)有誤差之外,還同(tong)安裝的不規範有(yǒu)關。
2.4蒸汽幹度的影(ying)響
　　目前,用于測量(liang)蒸汽流量的流量(liàng)計大部分爲體積(jī)🈲流🥰量計✂️,先是♋測得(de)體積流量，然後通(tōng)過蒸汽的密度👌計(ji)算質量流量✔️，也就(jiù)是假定蒸汽爲完(wan)全幹燥。但是，蒸汽(qi)并😍非完全幹燥，如(ru)果不考慮蒸汽✨幹(gàn)度的影響，得出的(de)數⛱️據會低于實際(jì)的流量。因此流量(liàng)計的二次儀表(流(liú)量計算機)應該具(jù)有設置飽和蒸汽(qì)幹度的功能。但在(zài)✏️實際工況下确定(dìng)蒸汽的幹度也🚶很(hen)困難。如果能夠改(gai)進蒸汽流量計入(ru)口處的蒸汽品質(zhi)，則能改進蒸汽流(liu)量計的測量精度(dù)。
2.5差壓傳送誤差
　　一(yī)是零點漂移。 差壓(yā)變送器 安裝到現(xiàn)場投用後，往往發(fā)現零位輸出與校(xiao)驗時🏒的零位輸出(chū)不一緻。這種零位(wei)輸出偏離稱爲靜(jing)壓誤差⭕。二是引壓(ya)管布置不合理。引(yin)壓管線應保證合(hé)理的坡度使管内(nèi)可能出現的氣泡(pao)較快地升到母❓管(guǎn)内,管内出現的雜(za)質等就可以較快(kuai)地下沉到排污閥(fá)。
3如何提高蒸汽計(jì)量的準确性國
3.1對(dui)蒸汽計量儀表進(jìn)行正确選型
　　選擇(ze)蒸汽流量計量儀(yí)表，首先要考慮量(liàng)程問題。有些是冬(dōng)季🚶‍♀️用汽量相對大(dà)，而夏季用汽量相(xiàng)對較小，用汽💃🏻量相(xiang)差過于懸♋殊，那麽(me)蒸汽計量儀表在(zai)保證測量正确率(lü)的前提下,蒸汽計(jì)❗量儀表👨‍❤️‍👨的流量範(fan)圍就難以适應。因(yin)此，要明确最小流(liú)量(不是零)及最大(da)流量,在此基礎上(shàng)選擇符合相關運(yun)行參數的計量🔞儀(yí)表。
3.2對蒸汽計量儀(yí)表進行正确安裝(zhuāng)
對于任何計量儀(yi)表都必須安裝正(zheng)确，否則就無法正(zhèng)😍常工作。正确安裝(zhuang)蒸汽計量儀表，必(bì)須做到五點。
①在所(suo)要安裝計量儀表(biǎo)的前後必須留有(you)足夠長的🎯直🥵管段(duan)。
②蒸汽計量儀表不(bú)能安裝在整套管(guan)路最低處。
③必須高(gao)度重視冷凝器的(de)安裝:兩個冷凝器(qi)必須處于同一水(shui)🌈平上,冷凝器的作(zuò)用是使導壓管中(zhōng)被測蒸汽冷凝🥰;并(bìng)使正、負導壓管中(zhōng)的冷凝液面有相(xiang)等高度;還必須保(bǎo)持長期穩定;還㊙️要(yào)充分考慮維護、拆(chai)換、吹掃便利。
④導壓(ya)管長度最好在16m以(yi)内，内徑最好選用(yòng)中10mm~016mm有防堵塞爲好(hǎo)。導壓管全程保溫(wen)并确保正、負管處(chu)于同等溫度以免(miǎn)🎯密度變化引起誤(wù)差。
⑤裝測溫元件地(di)方最好在節流件(jiàn)下遊側10D以外處,在(zài)管道或✉️正🌈壓管上(shàng)取壓時，如壓力變(bian)送器裝在節流裝(zhuāng)置🐕下方，必須對壓(yā)♋力變送器的管路(lu)液柱值進行修正(zhèng)，以提高計量正确(que)率。
4蒸汽流量計在(zài)企業實際應用中(zhōng)出現的問題我公(gōng)司
　　 蒸汽流量計量(liàng)主要是以差壓式(shi)流量計占多數，如(rú): 孔闆流量計 、 威力(lì)巴流量計 、文丘裏(lǐ)流量計等。在實際(jì)應用中,發現我公(gōng)司接西固熱電廠(chǎng)“中壓蒸汽量差偏(pian)大，通過對供接雙(shuang)方計🍉量表選型、安(an)裝及儀表内⭐部參(can)數設置等進行查(cha)看核實後,發現我(wǒ)🍉方計量監督表在(zài)安裝方面存在以(yi)下問題:--是引壓管(guǎn)有滲漏現象;二是(shi)伴熱管溫度偏高(gao)，且距離引壓管太(tai)近，所以.造成計量(liàng)誤差偏大。于是對(duì)引壓管滲漏進行(hang)了密封處理,并對(dui)伴熱管的位置做(zuo)了合理性🎯的調整(zhěng)。通過2012年幾個月的(de)觀察比對,量差基(ji)本控制在允許誤(wu)差範圍之内☁️。計量(liàng)儀表⭐誤差比對💰圖(tú)、表分别見圖1、表1.
 
5對(duì)蒸汽計量儀表的(de)維護
　　蒸汽計量儀(yi)表在長期運行後(hòu),無論管道還是節(jiē)流裝置💔都會✔️發生(sheng)變化，如結垢、磨損(sun)、腐蝕等;節流件是(shì)依靠結構形狀及(jí)尺寸保持信号的(de)正确率,任何幾何(hé)形狀尺寸的變化(huà)都會給測量帶來(lái)誤差。而測量誤差(cha)的變化并不能從(cóng)信号中覺察到,因(yīn)此必須對☁️節流件(jian)進行定期檢查;由(yóu)⁉️于儀表長期處在(zai)高溫、高壓的水蒸(zheng)汽環境中，很容易(yi)造成表件損壞、鏽(xiù)蝕、雜質阻塞等情(qing)況,因此需要經常(cháng)維護⭕和定期檢修(xiū);引⭐壓管線應定期(qī)檢查維護，确保無(wu)洩漏無⛱️堵塞,引壓(yā)管的内徑與被測(cè)流體的性質和引(yin)壓管總長度有關(guān)。爲了避免正負壓(ya)引壓管内介質溫(wēn)度不一緻,導緻密(mì)度出現差異，引起(qǐ)傳送失真，正負引(yǐn)壓管應盡🈲量靠近(jin)布置。當用于室外(wài)💜或嚴寒地區時,引(yin)壓管中的液體可(ke)🍓能會結冰,因此如(ru)有需🌂要伴熱保溫(wen)，應避免将伴熱管(guan)直接繞在引壓管(guan)上,導緻介質部分(fèn)汽🌈化，出現虛假誤(wu)差。
　　由于我們的企(qǐ)業是連續生産性(xìng)質的,計量儀表的(de)維護、檢🍉修一般是(shi)與大檢修同步進(jìn)行。在公司大檢修(xiū)期間，要🥵對孔闆差(cha)壓式蒸汽流量計(jì)進行檢查,特🆚别要(yao)檢查孔闆開口的(de)圓面是否鏽蝕，有(you)沒有附着髒物，要(yao)進行清洗，對鏽蝕(shí)嚴重☔的孔闆要更(geng)換。如果⛹🏻‍♀️幾何尺寸(cùn)變化不大仍可繼(ji)續使用,也🔞應根據(ju)實測💚數據對設計(ji)數據進行修正，以(yi)保證測量的正确(què)。
6結束語
　　蒸汽的計(ji)量是一個困擾企(qǐ)業計量人員的難(nán)題，找到⛷️了一些規(gui)🐕律性的東西，也爲(wei)我們解決蒸汽計(ji)量🛀🏻問題找到🧑🏽‍🤝‍🧑🏻了一(yī)些辦法，但我們還(hai)是感覺蒸汽的計(jì)量還有許多待解(jiě)決的難題，我們将(jiāng)在以後的工作實(shí)踐中不斷總結,爲(wei)更好地解決這一(yi)問題不懈努🈲力。

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