石化行業(yè)的蒸汽、天然(ran)氣、通用氣體(tǐ)及水等介質(zhì),廣泛采用标(biao)準節流裝置(zhì)流量計進行(hang)計量或過程(chéng)控制,占全部(bu)在用流量🍉儀(yi)表🎯的60%左右。爲(wei)保證計量的(de)正确率，真正(zhèng)實現從數據(jù)🏃中要效益,這(zhe)些👈儀表需要(yào)定期檢定或(huò)校準,但由于(yu)生産裝置長(zhǎng)期連續運行(hang),流量計無法(fǎ)離線送實驗(yan)室檢校。
1現場(chǎng)校準與核查(chá)的開展.
1.1理論(lùn)基礎
　　标準節(jiē)流裝置流量(liang)計在線核查(cha)與校準是把(bǎ)計量系統中(zhong)各組🚩成部分(fèn)整合爲一個(gè)整體來進行(háng)評估确認,從(cong)而保證整個(ge)計量系統的(de)正确率。計量(liang)系統🏒的組成(chéng)🔴部分主要包(bāo)括:一次元件(jiàn)(節流裝置),二(èr)次儀表(流量(liàng)積算部分)以(yi)及變送器👌(溫(wēn)度、壓力、差壓(ya))。
标準節流裝(zhuāng)置流量計備(bei)受國際流量(liang)界重視。
　　2016年國(guó)家質檢總局(jú)發布了JJG1003--2016《 流量(liàng)積算儀 檢定(ding)規程》"，該規程(chéng)重點是把流(liu)量積算儀表(biao)與流量變送(song)器、被測🈲流體(ti)物性緊密結(jie)合,對二次儀(yí)表(包括DCS、PLC等流(liu)量顯🥵示設備(bèi))檢定的理論(lùn)值,依據标準(zhun)給出的數學(xué)模型進行流(liu)量計算,規範(fan)了流量積算(suan)儀的檢☔定和(he)使用。
　　流量計(jì)量系統組成(cheng)的其他部分(fen): 溫度變送器(qì) 、 壓力變送器(qi) 、 差壓變送器(qi) 也均有各自(zi)的檢定規程(chéng)可依據。這些(xie)都爲開展标(biāo)準💋節流裝置(zhi)流量計在線(xian)校準提供了(le)理論基礎。
1.2現(xiàn)場基本情況(kuang)
　　利用檢修窗(chuāng)口期,選擇現(xian)場需要流量(liàng)校準的39台流(liu)量計進行試(shì)驗性在線校(xiào)準與核查。按(an)照流量計類(lèi)㊙️型分🌈類:法蘭(lán)取壓孔闆30台(tái),角接取壓孔(kǒng)闆3台,長徑噴(pen)嘴4台,文🐅丘裏(lǐ)1台,非标準節(jiē)流件1台。按照(zhào)被測介質分(fen)類:用于計量(liàng)蒸汽13台,天然(rán)氣和甲烷氣(qi)7台,瓦斯氣和(he)混合氣10台,通(tōng)🧡用氣體4台,水(shui)和其他液體(ti)5台。這些儀表(biǎo)🔆均已運行一(yi)個檢修周期(qi),許多🏒儀表不(bú)具備拆卸條(tiao)件。其中38台爲(wèi)标準節流裝(zhuang)置流量計🚶‍♀️,其(qi)可以根據儀(yí)🈚表📧幾何尺寸(cun)得到流☀️量關(guān)系,具備在線(xian)校準的前提(ti)條件。
1.3現場操(cao)作步驟
　　對需(xū)要在線校準(zhǔn)與核查的标(biāo)準節流裝置(zhì)流量計,按照(zhao)❗下🤞面步驟進(jìn)行實施。
1.3.1參數(shu)核查
　　參數核(he)查包括:檢查(chá)節流裝置原(yuán)始資料(設計(ji)書、檢測報告(gao)等)中的參數(shu)指标是否齊(qi)全，結構尺寸(cun)是否符合JJG640--2016《差(chà)壓式流量計(ji) 檢定規程》的(de)要求;檢查溫(wen)度、壓力、差壓(yā)及流量設計(ji)參數與實際(jì)工況是否一(yī)緻。
1.3.2節流裝置(zhì)校準與核查(chá)
　　核查标準節(jiē)流裝置流量(liang)計安裝方式(shi)(水平或垂直(zhi))、前後直管段(duan)長度、與工藝(yì)管道的同心(xin)度、差壓管路(lù)的引出與敷(fū)設方式、法蘭(lán)與夾持環的(de)位置等，核查(cha)其是否💁符合(hé)GB/T2624--2006《安🚶裝在圓❌形(xing)截面管道中(zhōng)的差壓裝置(zhì)測量滿管流(liu)體流量》與JJG.640-201651中(zhōng)的規定要求(qiú);可拆下的節(jiē)流件根據JJG640--2016中(zhōng)幾何法進行(háng)校準。
1.3.3配套儀(yi)表校準
　　配套(tao)的溫度變送(song)器、壓力變送(song)器、差壓變送(song)器由于配有(you)護🔞套或是閥(fa)組,均可以對(duì)應相關檢定(dìng)規程離線或(huò)🐉在線校準甲(jiǎ)。
1.3.4流量二次單(dan)元校準
　　所有(you)計量儀表均(jun1)采用DCS系統進(jin)行流量計算(suàn)。使用過程🌈校(xiao)驗儀輸😘出标(biāo)準模拟信号(hao)給DCS系統采集(jí)通道,根據JJG1003--2016進(jin)行流量校準(zhun)。
1.4校準結果
　　曆(lì)經兩周,通過(guo)對現場39台流(liú)量計校準發(fa)現，流量示值(zhi)誤差💁超過🈲10%的(de)流量計有10台(tai),約占總數的(de)26%;流量示值誤(wu)差在5%~10%的流量(liang)計有7台，約✉️占(zhan)總數的18%;流量(liang)示值誤差在(zai)3%~5%的流💛量計有(yǒu)5台,約占總數(shu)的13%。也就是說(shuō),流量示值誤(wu)差超過3%的流(liu)量計總共有(you)22台,約占總數(shù)❄️的56%。
1.5影響因素(su)分析
　　通過對(duì)現場儀表核(he)查、校準及對(duì)數據的分析(xi)，确認🌈了影🐉響(xiang)儀表計量精(jing)度的主要因(yīn)素,彙總數據(ju)見表⭐1。
 
2問題的(de)解決
　　通過分(fen)析計量系統(tǒng)存在的問題(ti),提出相應的(de)解決方案。
2.1确(que)認系統不确(què)定度合理範(fàn)圍
　　正常情況(kuàng)下,當節流件(jiàn)的結構形狀(zhuàng)、幾何尺寸及(ji)安裝使🎯用條(tiáo)件、配套二次(cì)裝置的各組(zǔ)成單元,符合(hé)GB/T2624--2006、JJG640-2016、JJG1003一2016等相關标(biao)⛷️準及規程要(yào)求時,各标準(zhun)節流裝置流(liú)量計系統不(bu)确定度爲:标(biāo)準孔闆≤1.0%;ISA1932噴嘴(zui)<1.5%;長徑噴嘴≤2.5%;文(wén)丘裏≤1.5%。
　　考慮到(dào)現場工況條(tiao)件下各因素(sù)的影響,可以(yi)适當👈調整不(bú)💋确定🏃‍♀️度範圍(wéi),以滿足企業(yè)計量儀表對(duì)測量對象的(de)實際需求。
2.2解(jiě)決方案
　　一般(bān)不可能對所(suo)有超差的流(liu)量計進行更(gèng)換改造,需🚩根(gēn)據👨‍❤️‍👨計量儀表(biao)不同情況,提(tí)出解決方案(àn):①工況條件穩(wen)定,誤差趨🙇‍♀️勢(shì)-緻的采用校(xiào)準系數修正(zheng)方法;②儀表參(cān)數錯誤,根✏️據(jù)工藝參數,重(zhong)🏃‍♂️新出具計算(suan)書,修改⭐儀表(biǎo)設置;③工況條(tiáo)件波動大,計(jì)算模型不符(fú)合國家相關(guān)标準,在不改(gǎi)變現有系統(tong)架構的情況(kuàng)下，在計量系(xì)統中完善流(liú)量計算模型(xíng)"。
2.3方案實例
2.3.1工(gong)況條件穩定(ding),流量示值誤(wù)差趨勢一緻(zhi)
　　一些計量儀(yí)表屬于過程(cheng)控制儀表或(huò)是裝置内部(bù)計☂️量儀表,一(yī)般工況條件(jiàn)比較穩定,并(bing)且校準結果(guo)顯示其流🎯量(liàng)誤差的比例(li)🙇‍♀️關系一緻。根(gēn)據實際工況(kuàng)條件下校準(zhǔn)得到的标準(zhǔn)流量值，采用(yòng)在DCS系統中設(shè)置校準系數(shu)的方式對被(bei)校流量值進(jìn)行修正”。
例如(rú),煉油廠重整(zheng)加氫聯合車(che)間位号11201-FT305的蒸(zheng)汽流量計采(cǎi)用的是法蘭(lán)取壓标準孔(kǒng)闆，其校準數(shù)據見表2。
 
　　在DCS系(xì)統中将各流(liú)量點的流量(liàng)值除以1.145得到(dào)修正後的流(liu)🐕量值🚶‍♀️。該台流(liú)量計進行校(xiào)準系數修正(zheng)後,瞬時流量(liang)誤差小于0.5%。
2.3.2工(gong)藝參數調整(zhěng)後,儀表參數(shù)調整錯誤
　　一(yi)些計量儀表(biǎo)在後期生産(chǎn)過程中工藝(yì)參數對應設(she)計參數發生(shēng)了變化,流量(liàng)計配套的差(chà)壓變送器🔞沒(mei)有進行正确(què)👄調整。
　　例如,動(dòng)力站A爐鍋爐(lú)主蒸汽流量(liàng),其校準數據(jù)見表3。
 
　　該計量(liang)儀表原設計(jì)中差壓量程(cheng)爲250kPa,流量量程(cheng)爲440th。在生産過(guo)程中,由于工(gōng)藝發生了變(bian)化,流量量程(chéng)擴大爲480tUh,DCS系統(tǒng)也進行了相(xiàng)應的調整，但(dan)是差壓變送(sòng)器設置的量(liang)💘程存在問題(ti)。标準節流裝(zhuāng)置流量計的(de)流出系數和(he)可膨脹系數(shù)均是變化的(de)，差壓和流量(liàng)并不是簡單(dan)的開方後成(cheng)線性比例的(de)關系。
　　此類問(wèn)題的計量儀(yi)表通過重新(xīn)出具計算書(shu),調整🤞相應🏒量(liang)程參🙇🏻數解決(jue)流量誤差的(de)問題,不需要(yào)額外🔞投人任(ren)何的改造成(chéng)本。
2.3.3工況條件(jian)波動大,計算(suan)模型不符合(hé)國家标準
　　一(yi)些計量儀表(biao)屬于二級能(néng)源計量，數據(jù)比較關鍵♋,精(jīng)度要求高,同(tong)時爲了保證(zhèng)計量的正确(què)率都配有溫(wen)度、壓力進行(háng)補償修正。由(yóu)于工藝條件(jiàn)不穩定,其🤟流(liu)量偏差體現(xian)出無規律性(xing),無法采用校(xiao)準系數修正(zhèng)的方式🌂。
例如(rú),乙烯廠一聯(lian)合車間某台(tái)蒸汽流量計(jì)采用的是文(wen)🛀丘裏🌐管,其校(xiào)準數據見表(biao)4。
 
　　此類計量儀(yí)表誤差産生(sheng)的根本原因(yīn)爲計算模型(xing)不符合國家(jia)相關标準”。這(zhe)種情況下無(wu)法進行簡單(dan)的校準系數(shù)修正，隻能通(tong)過完善流量(liàng)計算模型來(lái)保證計量的(de)正🔞确率。DCS系統(tong)作爲控制系(xi)🐇統,很難滿足(zú)精度高的計(jì)量要求。在流(liu)量計一次儀(yí)表部分不更(geng)⭐換的情況下(xia)，隻需在機櫃(gui)間增加嵌人(rén)式模塊按照(zhao)⭐國家相關标(biao)準👌進行流量(liàng)補償計算，再(zài)将補償後的(de)流量值輸🎯出(chū)給DCS使用。DCS系統(tǒng)🤞隻負責流💋量(liàng)的顯示，通過(guò)使用專用的(de)設備完‼️善流(liu)量計算模型(xing),從而保證計(jì)量的正确🐅率(lü)。
　　通過以上幾(ji)種方式，根據(jù)計量儀表不(bú)同情況針對(dui)👈性地采取不(bú)同解決方案(àn),可以滿足GB/T20901--2007《中(zhong)石油石化行(háng)業能源計量(liàng)器具配備和(he)管理要求》中(zhōng)計量性能要(yào)求,降低了企(qi)業的改造成(chéng)本。
3可行性分(fèn)析
　　流體計量(liang)與一次儀表(biao)工作原理、安(an)裝條件、被測(cè)流體的物性(xìng)和工況條件(jiàn)(溫度、壓力、濕(shi)度等)緊密相(xiang)關,計算公式(shì)各異并呈⭕現(xian)出複雜的函(han)數關系。影響(xiang)因🤞素除節流(liú)裝置本身,還(hái)有參數設置(zhì)、測量範圍、補(bu)償計算等叫(jiao)。将标準節🆚流(liu)裝置及配套(tao)作爲整體,通(tōng)過現場校準(zhun)或⭐核查确定(dìng)各組成單元(yuán)的不确定度(dù)，對系統不确(què)定度進行評(ping)估和調整,确(que)保整個計量(liang)系統具有可(ke)♋預期的計量(liàng)精🚩度。
4結束語(yu)
　　标準節流裝(zhuāng)置流量計通(tōng)過在線校準(zhǔn)或核查實現(xiàn)流量量值溯(su)源,在滿足生(shēng)産及裝置連(lián)續運行的條(tiáo)件下,可以在(zai)線實施确保(bǎo)在用流量計(jì)精度符合要(yao)‼️求。在線校準(zhun)或核查也㊙️是(shì)對現場流量(liàng)測量系統的(de)一種計量再(zài)确認,系👄統的(de)構成是否正(zhèng)确、運行參數(shù)是否準确、計(ji)算模型是否(fǒu)合理、系統的(de)精度是否滿(mǎn)足工藝要求(qiú)均可以通過(guo)在線校準或(huo)核查來發現(xiàn)解決問題,提(tí)高企業的計(jì)量水平。
　　流量(liang)計在線校準(zhun)或核查不僅(jǐn)可以節省大(da)量儀表拆🙇‍♀️裝(zhuang)費🐆、運輸費及(ji)檢定費,大大(da)減少儀表離(lí)線檢定或校(xiào)準成本及工(gōng)作量;還可以(yi)提高工作效(xiao)率。通過🌈在線(xiàn)校準或核❄️查(chá)對超差的計(ji)量儀表進行(háng)定點修正,使(shi)企業可以在(zài)不投人大量(liang)資金成本的(de)情況下保證(zhèng)計量的正确(què)率,是企業降(jiàng)本增效的重(zhong)要舉措。

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