弯管流量计在石化行业中的应用.pdf

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1、仪器仪表与应用石油化工自动化，2010，1：60AUTOMATIONINPETRO—CHEMICALINDUsTRY弯管流量计在石化行业中的应用张勇，赵武，何岳1，阮坤邦2(1．河北理工大学智能仪器厂，河北唐山063009；2．齐鲁石化工程有限公司，山东淄博255400)摘要：介绍了弯管流量计的工作原理及在石化行业中的成功应用案例，特别阐述了应用弯管流量计成功解决高压临界流体气液两相流计量的技术难关，突出了弯管流量计无压力损失、耐脏污和双向计量等良好性能，列举了弯管流量计现场应用的几点注意事项，表明该产品是一种具有广阔发展前景的流量计。

2、关键词：弯管流量计；节能；压力损失；气液两相流中图分类号：TH814文献标志码：B文章编号：1007—7324(2010)O1—0060—050引言根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒在大型的石油化工企业中，诸如：高压天然气定律，流体在管道中流动时，在相同过流断面各元(含双向流)、蒸汽(过热、饱和)、大口径窑炉煤制气流质点的能量不变，但由于各质点流速的变化(内(含煤焦油)、高压CO气液双相流计量等流量测侧大、外侧小)就形成了弯管的内外侧压差Ap。这量问题一直困扰着计量管理和技术人员。个压力差在45。截面时达到最大、最稳定。且45。传

3、统的孔板流量计、喷嘴流量计以及旋进漩涡弯管断面的流体平均流速石与压差Ap的对应关流量计，由于节流装置压损大、磨损严重、不能测双系符合平方比例关系。深入的理论研究和大量的向流、难于拆装清洗等原因，并不是解决这些测量试验分析证明流体流过弯管形成的差压与流速的严问题的最好选择；涡街流量计、巴类流量计(阿牛巴格对应关系同弯管的几何结构尺寸(弯曲半径R和等)也存在磨损、堵塞、结疤、怕振动、标定困难等难内径D)有密切关系。由以上分析可知弯管传感器题，使它们在上述应用中受到较大的限制。的几何结构尺寸确定之后，只要测取流体流经弯管该文通过弯管流量计对上

4、述介质的成功测量的Ap和流体的密度l0就可以确定流体的平均流速案例进行分析，证明弯管流量计是一种新型的具有。其数学表达式为：广阔发展前景的流量计。caRe,Fr,，，El一1弯管流量计在石化行业中的应用效果和节能分析，告，吾，1．1工作原理理论研究和大量的实验研究表明u：流体在流，，，舍1㈩经弯管时，由于弯曲管壁的导流作用，使流体在流进弯管时其内侧流速会逐渐增大，而外侧流速却逐渐减式中c——实验修正系数；a——综合流量系数；小，这就形成了各个过流断面的近似梯形速度分布，RP——雷诺数；Fr一富鲁德数；——马赫数；且这种梯形速度分布状态在

5、弯管45。截面处达到极限R／D，L／D，L。／D，1／D，2／D，。／D，／D，状态。弯管45。截面各质点流速分布如图I所示。△／D——弯管流量计几何特征量。1．2应用效果和节能分析1．2．1蒸汽计量弯管流量计应用于大庆石化化工一厂蒸汽流量的测量，使蒸汽流量测量装置容易泄漏的难题得到根本性的解决；无阻力损失的优点，可获得更好流／收稿日期：2009—09一O2。—作者简介：张勇(1973)男，河北唐山人，毕业于河北理工图1弯管45。截面各质点流速分布大学硅酸盐专业，任工程师，从事计量技术及仪表管理工作第1期张勇等．弯管流量计在石化行业中的

6、应用的经济效益；耐磨损、长周期运行不需要进行维护，大庆油田喇嘛甸地下储气库是目前亚洲最大使运行维修费用降到最低点。的储气库。储气库地面注气站(喇二注气站)自该厂原蒸汽计量采用标准孔板法兰取压方式，2000年7月份全部投产以后，高压天然气计量问由于$100(10MPa)蒸汽压力高，管径12in(1英题一直困扰着该厂，注气站先后选用了超声波流量寸===25．4ram)，每套孔板有2个密封垫片，每次在计和旋进旋涡流量计进行高压天然气的计量。经送与停切换过程中，受热胀冷缩作用，导致孔板泄过一年多的运行表明旋进旋涡流量计计量严重失漏，最终无法使用

7、。准，计量误差在-_+-(10．5～35．5)。而且该流量弯管传感器作为弯管流量计的核心部件是计内部有插入部件(旋涡发生体)，在应用过程中一体一面决定精度，而孑L板流量计是靠内孔一条容易引起气体节流降温，旋涡发生体结霜，使传锐角线来保证精度，一条线与一个面相比是一比感部件失去作用，并造成工艺系统憋压；而超声无穷大的关系。轻度磨损对一条线是致命的，但波流量计虽然能满足测量精度要求，但其价格昂对一个面来说则微不足道，有效保证了弯管流量贵(每台约需人民币5O万元)，很难大面积推广计的重复性精度。另外，弯管传感器内表面为弧形使用。结构，无锐角易

8、损件，耐磨损能力进一步加强，可将b)弯管流量计用于高压天然气计量时，安装弯管传感器与工艺管道直接焊接安装，彻底解决跑工艺简单，保持站内原工艺，仅将9O。水平弯头切冒滴漏问题，保证了SIO0计量表的长期稳定准