浅析流量仪表在石化行业中的合理选型及应用

    流量是石化工业控制过程中涉及到的重要参数，每一种流量测量方法和仪表只能适应某一种或某一类流体在特定条件下的测量。为了保证流量测量仪表在石化行业中测量工作的准确性，把握流量仪表的使用特点和选型标准是石化企业流量测量相关技术人员的重要工作之一。

1  流量仪表合理选型的标准及使用特性

    通常情况下，流量仪表要想满足石化工业生产过程和计量工作的要求，就需要依据现场工况条件扬长避短，依照相关标准合理选择。

1.1  流量仪表的合理选型标准

    石化行业涉及的流量是一个变化的动态量，受黏性摩擦作用和二次流、不稳定旋涡现象的影响，石化工业中流量指标的测量会受到诸多复杂因素的影响。在具体的选型工作中，要遵循以下标准：①满足工艺对压力损失的要求。计算通过流量仪表后的压力损失值是否在生产工艺要求的范围内。当然压力损失值越小，系统能量损失越小，越有利于系统节能。②考虑测量的流体特征参数。选型时，要考虑不同流体本身的成分、密度、黏度和压缩性，以及这些参数的变化情况。③考虑仪表的精确度。根据工艺要求确定仪表的精确度，合理配置测量元件、一次仪表和二次仪表，满足测量精度的要求即可，最大可能节约成本。④考虑仪表能否满足现场的安装要求。要想准确测量流量，直管段长度必须达到要求，而且还要考虑满足耐压、耐温、抗振动和安全防护的问题。⑤考虑仪表工作环境条件。在选型时，要考虑流量仪表的日常检修是否方便，环境温度、湿度、电磁场的干扰问题，以及年度大修和更换是否方便等。

1.2  常用流量仪表的特性

    因为测量的内容和对象不同，每种流量仪表的使用特性和适应场所也有所不同，所以，要合理选择适应工况要求的流量仪表。

1.2.1  差压式流量仪表

    这种流量仪表结构简单，经久耐用，价格也比较低廉，适合测量多数的液体和气体介质，但不适用于测量容易结晶、黏度比较大、腐蚀性强的流体物质。

1.2.2  浮子流量计

    这类流量仪表结构简单，由自下向上逐渐增大的垂直锥形管和上下移动的浮子组构成。被测流体自下而上经过流量计推动浮子达到平衡状态时，浮子的位置与通过流量计的体积流量有一定的比例关系。它适用于小流量、小管径的流体测量。

1.2.3  电磁流量计

    电磁流量计是基于电磁技术的流量仪表，适用于测量腐蚀性比较强的液体介质。因其压力损失小，耐压性能比较强，受液体黏度、压力和密度的影响比较小，所以，不容易堵塞管道。但是，它的不足之处是不宜测量含蒸汽和气泡的气体类介质，也不宜测定电导率比较低的液体。电磁流量计对振动、电磁干扰非常敏感，因此，它不适用于高温环境的测量工作中。

1.2.4  超声波流量计

    超声波流量计是基于超声波技术的流量仪表。对于不能直接接触或者大管径流量的测量，可采用超声波流量计。因为超声波流量计现场维护量小，所以，在石化行业中的普及度越来越高。

1.2.5  质量流量计

    质量流量计主要有科里奥利质量流量计和热式质量流量计，这是近年来引进的一类新型流量仪表。其最显著的特点是测量精度高，在流量仪表中所占的比例越来越大，在贸易计量领域的应用越来越广泛。

2  流量仪表的应用实例

    以延长石油集团公司定边油气田工艺生产中的凝析油处理系统流量计选型为例，其工况参数为：流量测定的介质为凝析油；黏度为0.88 cp；管道为2”－GC－20103－02；正常流量为0.516 m³/h，最大流量为2.5 m³/h；承受的工作压力为4 700～6 700 kPa，承受的最大压力为7 400 kPa；工作温度范围为40～66 ℃。

    根据工况参数，对流量仪表选型分析如下：①管道介质为凝析油，工况参数中介质的正常流量值很小，可以排除小流量反应迟钝或者存在小流量死区的流量计。从流量计的类型考虑，不应选取涡轮式流量计、旋涡式流量计、超声波流量计、科里奥利质量流量计和热式质量流量计等。②从流体介质的导电性考虑，因为凝析油不具有导电性，所以，不宜选用电磁流量计。③根据相关分析可知，差压式流量计、浮子式流量计、容积式流量计可以满足上述要求。按照现场仪表的安装方式，差压式流量计的取压元件前后均要求有较大的直管段（前后直管段之和达到管径的15倍以上），对安装空间要求苛刻，不作为首选的流量仪表。④从满足测量精度方面考虑，可选的是浮子式流量计和容积式流量计，它们都能达到工艺要求，二者比较，浮子式流量计的测量精度稍差，但其价格比容积式流量计低许多。综合考虑技术经济性，浮子式流量计更适合本方案流量的测量。⑤浮子式流量计适用于小管径，而且其具有小流量和低流速的特点，现场安装需要的空间比较小，因此，最终选取浮子式流量计。

3  结束语

综上所述，随着测量技术的发展，新型的流量仪表不断出现，石化行业仪表专业技术人员要全面分析影响流量仪表选型的各个因素，掌握每种流量仪表的使用特点，综合选用最适宜现场工况的流量仪表，充分发挥其使用价值。

参考文献

［1］王婕，姚明源.石油化工行业流量仪表的选型［J］.中国仪器仪表，2014（01）：23-24.

［2］夏威风，彭建华.聚甲醛行业流量仪表的选型与使用［J］.河南科技，2013（20）：73，77.

〔编辑：白洁〕