摘要：炼油厂有很多加热装置，蒸汽是多而普遍的热源，虽然测量蒸汽的仪表种类繁多，但随着装置效率和自动化的提高，对蒸汽流量计的准确度要求更高。文章通过分析蒸汽流量计量的特点，指出了影响蒸汽流量计量的主要问题，并提出了提高蒸汽流量计量准确性的对策建议。
关键词：蒸汽；流量计量；优化措施
蒸汽是一种重要的能源，在炼油行业中有着非常广泛的应用，然而蒸汽的计量问题一直都是计量中的难点。由于品牌影响力，在国内很多用户都认为高品质的流量计能够确保计量的准确度，这种忽略实际情况的依赖会增加核算成本。
1蒸汽流量计量的特点
工作环节中，很多用户都进行了饱和蒸汽的应用，这需要进行干度的应用，以此来衡量饱和蒸汽的质量问题。在蒸汽常用质量流量计算过程中，需要进行特殊单位的应用，从而实现蒸汽密度的优化，以满足蒸汽质量流量的控制，保证蒸汽密度的优化，根据蒸汽的压力及其温度展开控制。
1.1饱和蒸汽流量计量中的“两相流”
当前的用户基本上都使用饱和蒸汽，通常用干度（指饱和蒸汽中的含水量多少）来衡量饱和蒸汽的质量好坏。最好的是干饱和蒸汽，一般称为过热饱和蒸汽，其含水量可忽略不计。干度差的称为湿饱和蒸汽，含水量最多可达30%，这就存在着饱和蒸汽的“两相流”问题。因为任何蒸汽计量仪表在计算饱和蒸汽流量时所用的设计压力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1时的数值，也就是干蒸汽的数值；同时，湿蒸汽因含有密度比干蒸汽大数百倍的液体水粒，在管道中流动时其速度要比干蒸汽小，这样所测得的差压值就低了，反映在仪表读数、记录上就存在着密度和流速受干度影响所带来的叠加性的双重负误差，并造成湿饱和蒸汽计量难度。
1.2蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿
计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量，单位为kg/h或t/h。质量流量大小与蒸汽的密度有关，而蒸汽的密度又直接受蒸汽的压力及温度影响。在蒸汽计量过程中，随着蒸汽压力及温度不断变化，密度也随着变化，使质量流量也随着变化。如果计量仪表不能跟踪这种变化，势必造成计量误差。在蒸汽计量过程中，一般都是通过压力及温度传感器跟踪蒸汽压力及温度变化来达到密度补偿目的。饱和蒸汽的密度变化与其压力或温度成正比关系，因而单独通过测压力或测温度都可以对饱和蒸汽进行密度补偿。过热蒸汽的密度与其压力、温度成函数关系，而不是正比关系。过热蒸汽的密度补偿必须同时测其压力和温度。现代蒸汽流量计都具有自动密度补偿功能。
1.3蒸汽流量计量中的高温高压问题
高温高压是蒸汽计量又一显著特点，它造成大多数计量仪表难以适应，因而可供蒸汽计量的仪表种类不多。例如大型热电厂输送的过热蒸汽，有的高达500 ℃以上，压力高达 10MPa以上。使用蒸汽计量仪表首先要考虑耐高温、高压，而且要求有良好的稳定性、可靠性、密封性。一般都请厂家专门设计制造，并留有相当的余地，以确保安全可靠运行。
2、影响蒸汽流量计量的主要问题
2.1流量计量程比不足
量程比是指一个流量计能确保给定的精度和再现性的范围内，所能测量的最大流量和最小流量之比。量程比是基于实际的流速，蒸汽系统一般的最大允许速度为35m/s。而不同的流量计允许的最低流速是不同的，一般涡街流量计所能测量的最低蒸汽流速为2.8m/s，对于量程比不足的情况，应采用大量程比的流量计或选择多个流量计并联。当然，也不是量程比越大越好，而是在测量精度相当的前提下，保证长期稳定性和可靠性才是最重要的。
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2.2蒸汽干度的影响
目前，用于测量蒸汽流量的流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。因此流量计的二次仪表（流量计算机）应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进蒸汽流量计的测量精度。
2.3流量计管道振动
涡街流量计等对机械振动比较敏感，计量结果易受干扰，应对流量计前后管道作可靠的支撑设计。如管道振动不可避免，应采用抗干扰能力强的差压式流量计。
3提高蒸汽流量计测量准确性优化措施
3.1正确选用蒸汽流量计量仪表的类型
选择蒸汽流量计量仪表，首先要考虑量程问题。在蒸汽需求量比较大的时间里，其蒸汽计量仪表的控制范围要比较广泛，相反在蒸汽需求量比较少的时间里，其蒸汽计量仪表的控制范围不需要太大，受到其用气量的差异，其蒸汽计量表的流量控制范围也不能得到有效固定。这就需要进行流量测量范围的控制，进行蒸汽计量仪表运行参数的优化，保证其自身功能的应用。
3.2 确保蒸汽流量计量仪表的正确安装
任何蒸汽计量仪表都必须安装正确，否则就不可能正常的工作。正确安装蒸汽流量计量仪表，要做到以下五点：①在所安装仪表前后必须留有足够长的直管段。②蒸汽计量仪表不能安装在整套管路最低处。③必须高度重视冷凝器的安装。两个冷凝器亦须处于同一水平上，两个冷凝器的作用是使导压管中被测蒸汽冷凝并使正、负导压管中冷凝液面有相等高度及保持长期稳定；为不使冷凝液面波动对测量产生误差，冷凝器的有效容积应大于所使用的差压变送器工作空间的最大容积变化的3倍，在水平方向的横截面积不得小于差压变送器的工作面积，系统确保密封良好，严禁泄漏；要充分考虑维护、拆换、吹扫便利。④导压管长度最好在16m内，内径最好选用10-16mm以防堵塞。导压管全程保温并确保正、负管处于同等温度以免密度变化引起误差。⑤装测温元件地方最好在节流件下游侧10D以外处，在管道或正压管上取压时，如压力变送器装在节流装置下方，必须对压力变送器的管路液柱值进行修正，以提高计量准确度。
3.3 确保蒸汽流量计按规范正确操作
在蒸汽流量计操作中，进行其运作顺序的优化是必要的。在蒸汽流量计运作过程中，要进行其闭差压变送器的控制，进行不同功能阀门的工作协调，要保证阀门的严密性，避免其导压管等出席泄漏的情况。要保证阀门及其管道的及时排污，保证蒸汽的有效排放，要保证冷凝器及其导压管的正常工作。缓漫开启负压阀门；随即开启正压阀门；稍停片刻后同时关闭正、负阀门；待冷凝器内液面一致平衡时才可进行，否则将带来液柱静压误差；再开启正、负阀门；关闭平衡阀，仪表启动。注意在向差压变送器的正、负容室充灌液体时，应先旋开容器上的排气螺钉，使气体排出后再进行充灌。
4 结束语
蒸汽的计量是一个困扰企业计量人员的难题，通过对蒸汽流量计量准确性方案的优化，可以满足当下工作的需要，提升其蒸汽流量计量的准确性，保证工作难题的解决。也需要我们在以后的工作实践中不断总结，为更好地解决这一问题不懈努力。
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[3] 姜治国.浅谈蒸汽流量计量准确性的提升[J].中国化工贸易，2013（8）：289-289.
论文作者:卜军,肖嘉峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：蒸汽论文; 流量计论文; 流量论文; 密度论文; 仪表论文; 量程论文; 测量论文; 《基层建设》2018年第26期论文;