质量流量计在化工测量氢气方面的运用.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 28 日 作者简介:闫莉(1989),女,汉族,甘肃嘉峪关人,本科,就职中国石化塔河炼化有限责任公司,油品计量(岗位)。-139-质量流量计在化工测量氢气方面的运用 闫 莉 新疆阿克苏地区库车市中国石化塔河炼化有限责任公司,新疆 库车 842000 摘要:摘要:为了解决化工测量氢气中测量过程繁琐、测量数据模糊等问题,分析在化工测量氢气中质量流量计的应用。对质量流量计作出介绍,总结运行原理。其次从标定和操作条件两个维度,总结质量流量计在使用中需重点注意的问题,并在最后结合某化工工厂生产实际,分析化工测量氢气中质量流量计的使用,总结常
2、见问题与成因,并且提出解决对策。通过质量流量计应用的分析,明确认识到该设备在化工测量氢气中的应用必要性,对于今后化工生产具有推广价值。关键词:关键词:质量流量计;化工生产;测量氢气;流体体积 中图分类号:中图分类号:TH814 在工业生产中需要用到大量的物料,为了保证所有物料的平衡,同时考虑到热储存也需用到质量,而非面积,所以测量中如果涉及体积数据,需将其转换成质量流量。另外,密度会受温度和压力影响,流体体积的测量中也不能忽略流体密度与压力,最终计算得出质量流量。实际上质量和压力经常出现变化,无法保证测量结果的精确性。这就需要用到质量流量计。此设备应用于化工测量氢气领域,不仅可以简化换算流程,
3、还能够保证获得数据的精准性。为此,本文以此为对象,分析质量流量计的应用,为化工测量氢气方面的精准测量提供设备支持。1 质量流量计与原理 1.1 分类 化工测量氢气领域应用质量流量计(基础参数见表 1),主要有两类:(1)直接式的质量流量计;(2)间接式的质量流量计。第一种流量计可在质量流量方面进行直接测量,而且可以保证测量结果精准,以及和其他参数无关联,不会造成严重压力损失1。现阶段关于质量流量计的应用,已经在实践中总结了诸多经验,但是关于零点漂移、管材等,仍然是需要关注的一些问题。表 1 质量流量计参数 项目 参数 质量流量精度 0.002流量零点漂移 密度测量精度 0.003g/cm3 密
4、度测量范围 0.51.5g/cm3 温度测量精度 1C 化工行业从业者尝试使用掌握的学科知识,对质量进行测量,这也使当前的市场中有多种测量介质以及形式不同的质量流量计以供选择。根据形态,流量计分为三类:(1)固态流量计;(2)气态流量计;(3)液态流量计。这三类均可在直接流量测量中加以应用。但是要注意固态流量计仅支持在质量流量的测量中使用。气相与液相流量计作为传统形式的测量设备,其作用是对容积流量进行测量,再转换成质量流量。当前化学测量中使用质量流量计,多为直接测量。如果按照原理划分,质量流量计有三类:(1)差压原理流量计;(2)热量原理流量计;(3)动量变化原理流量计。例如科里奥利流量计,当
5、振动管道内部流体发生流动,同时与质量流量成正比的一种测量设备,遵循科里奥利力原理,以直接测量的形式进行质量流量的测量2。科里奥利流量计包括流量检测元件以及转换器,除了直接测量外,还可以保证测量结果的高精度,以及支持在多重介质、多项工艺参数测量中应用。1.2 测量原理 同样以科里奥利原理为基础,分析质量流量计的运行原理,可以总结为:meVF2。式中:eF代表科氏力,V 代表流速,代表角流速,m 代表质量。根据该公式分析,可知、V 大,科氏力也会随之增加。现阶段在化工测量氢气方面使用的质量流量计,一般是由科氏力作用产生形变的相位差,对其进行检测,对分辨率要求比较高。若质量流量过小,仪表极中国科技期
6、刊数据库 工业 A-140-有可能检测不到科氏力形成的相位差3。与此同时,液体和氢气之间有明显的区别,密度小的情况下,必须提高流速方可保证质量流量符合仪表分辨率规范。根据以上原理的分析,科里奥利质量流量计经过研发和创新,已有单管式在化工测量氢气中得到应用。此类型质量流量计需要在测量管上固定,中点测量管发生振动,或者是接近谐振频率的激励下,管内部流体形成科里奥利力,测量管的点前后,也有不同方向的挠曲现象,通过电磁学与光学原理,对挠曲量进行测量,采集到质量流量。此类流量计误差范围在(0.150.5)%R,重复性误差则是长期控制在基本误差 1/42/3,测量范围应是(10:1)(50:1)。2 质量
7、流量计应用技术要点 2.1 标定 要想提高化工测量氢气中计量的精度,以免发生计量问题时过于被动,需要工作人员在安装流量计前做好检定工作。实际应用液体标定在气体计量中,其性能指标一致,换言之,气体测量采用科里奥利流量计,可选择一些常见的标定液体装置,对其进行标定。在此期间考虑到经济性,所以标定一般会优先选择液体,而非气体。当流量计已经长时间使用,一般工作人员需三个月进行对零。因为工艺管道很有可能出现形变,所以建议采用在线对零,如此可将一些因素造成影响消除,例如被测介质温度和流量计测量管温度存在差异、测量管的重心发生偏移、测量管平衡性差等。若计量过程中发生偏差,在常规检查之余,工作人员还需要安排零
8、点检查。现如今质量流量计在使用中,对其进行零点调整的必要条件是设置为工作压力。流量计的前、后流量设置为零,其余可根据正常计量进行设置。完成了零点调整之后,便可以将上述问题予以消除,保证被测介质温度和流量计测量管温度相同,维持测量管重心不发生变化,增强测量管平衡性4。那么工作人员在调零时,在测量管内部充满了被测介质的情况下,需将流量计的下游阀、上游阀依次关闭,使流速回归为零的状态。如此一来工作人员可以直接利用变送器进行调零处理,或者采用计算机调零。调整过程中工作人员要做到小信号,即零点检查、零点调整两个阶段将其切除,以免观察零点可以保证稳定性,却不能获知真正的零点。2.2 操作条件 尽管根据测量
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