石化行業(ye)的蒸汽、天(tian)然氣、通用(yong)氣體及水(shui)等介質,廣(guang)泛采🈲用标(biao)⛷️準節流裝(zhuang)置流量計(ji)進行計量(liang)或過程控(kong)制,占全部(bu)在用流量(liang)儀表的60%左(zuo)右。爲保證(zheng)計量的正(zheng)⛹🏻‍♀️确率，真正(zheng)實現從數(shu)據㊙️中要效(xiao)益,這些儀(yi)表需要定(ding)期檢定或(huo)校準,但由(you)于生産裝(zhuang)置長期連(lian)續運行,流(liu)量計無法(fa)離線送實(shi)驗室檢校(xiao)。
1現場校準(zhun)與核查的(de)開展.
1.1理論(lun)基礎
　　标準(zhun)節流裝置(zhi)流量計在(zai)線核查與(yu)校準是把(ba)計量🈲系統(tong)中各組🏃‍♀️成(cheng)部分整合(he)爲一個整(zheng)體來進行(hang)評估确認(ren)🍉,從而保證(zheng)整個計量(liang)系統的正(zheng)确率。計量(liang)系統的組(zu)成部分主(zhu)要包括:一(yi)次元件(節(jie)流🍉裝置),二(er)次儀表(流(liu)量積算部(bu)分)以及變(bian)送器(溫度(du)、壓力📱、差壓(ya))。
标準節流(liu)裝置流量(liang)計備受國(guo)際流量界(jie)重視。
　　2016年國(guo)家質檢總(zong)局發布了(le)JJG1003--2016《 流量積算(suan)儀 檢定規(gui)程》"，該規程(cheng)重點是把(ba)流量積算(suan)儀表與流(liu)量變送☂️器(qi)、被💰測流體(ti)物性緊密(mi)結合,對二(er)次儀表(包(bao)括DCS、PLC等流量(liang)顯🧡示設備(bei))檢定的👈理(li)論值,依據(ju)标準給出(chu)的♈數學模(mo)型進行❓流(liu)量計算,規(gui)範了流量(liang)積算儀的(de)檢定和使(shi)用。
　　流量計(ji)量系統組(zu)成的其他(ta)部分: 溫度(du)變送器 、 壓(ya)力變送器(qi) 、 差壓變送(song)器 也均有(you)各自的檢(jian)定規程可(ke)依據。這些(xie)都爲開展(zhan)标準節🔱流(liu)裝置流量(liang)計在線校(xiao)準提供了(le)理論基礎(chu)。
1.2現場基本(ben)情況
　　利用(yong)檢修窗口(kou)期,選擇現(xian)場需要流(liu)量校準的(de)39台流量計(ji)進行試驗(yan)性在線校(xiao)準與核查(cha)。按照流量(liang)計類型分(fen)類:法蘭取(qu)壓孔闆30台(tai),角接取壓(ya)孔闆3台,長(zhang)徑噴嘴4台(tai),文丘裏1台(tai),非标準節(jie)流件1台。按(an)照❤️被測介(jie)質分類:用(yong)于計量蒸(zheng)汽13台,天然(ran)氣和甲烷(wan)氣7台,瓦斯(si)氣和混合(he)氣10台,通用(yong)氣體4台,水(shui)⭐和其他液(ye)體5台。這些(xie)儀表均已(yi)運行一個(ge)檢修周期(qi),許多儀表(biao)不具備拆(chai)卸條件。其(qi)中38台⭐爲标(biao)準節流裝(zhuang)置流量計(ji),其可以根(gen)據儀♋表幾(ji)何尺寸得(de)到流❌量關(guan)系,具備在(zai)線校準的(de)前提條件(jian)。
1.3現場操作(zuo)步驟
　　對需(xu)要在線校(xiao)準與核查(cha)的标準節(jie)流裝置流(liu)量計,按照(zhao)下面步驟(zhou)進行實施(shi)。
1.3.1參數核查(cha)
　　參數核查(cha)包括:檢查(cha)節流裝置(zhi)原始資料(liao)(設計書、檢(jian)測報告♊等(deng))中的參數(shu)指标是否(fou)齊全，結構(gou)尺寸是否(fou)符合JJG640--2016《差壓(ya)式流量計(ji) 檢定規程(cheng)》的要求;檢(jian)查溫度、壓(ya)力、差壓及(ji)流量設計(ji)🐆參⭐數與實(shi)際工況是(shi)否一緻。
1.3.2節(jie)流裝置校(xiao)準與核查(cha)
　　核查标準(zhun)節流裝置(zhi)流量計安(an)裝方式(水(shui)平或垂直(zhi))、前後直👌管(guan)段長度、與(yu)工藝管道(dao)的同心度(du)、差壓管路(lu)💔的引出與(yu)敷設方式(shi)、法蘭與夾(jia)持環的位(wei)置等，核查(cha)其是否符(fu)合GB/T2624--2006《安裝在(zai)圓形截面(mian)管道中的(de)差壓裝置(zhi)測量滿管(guan)流體流量(liang)》與JJG.640-201651中的規(gui)定要求;可(ke)拆下的節(jie)🏃流件根據(ju)JJG640--2016中🔱幾何法(fa)進行校準(zhun)。
1.3.3配套儀表(biao)校準
　　配套(tao)的溫度變(bian)送器、壓力(li)變送器、差(cha)壓變送器(qi)由于配有(you)護套或是(shi)閥組,均可(ke)以對應相(xiang)關檢定規(gui)程離線或(huo)在線校準(zhun)甲。
1.3.4流量二(er)次單元校(xiao)準
　　所有計(ji)量儀表均(jun)采用DCS系統(tong)進行流量(liang)計算。使用(yong)過💘程📱校驗(yan)🐇儀輸出标(biao)準模拟信(xin)号給DCS系統(tong)采集通道(dao),根據JJG1003--2016進行(hang)流量校✍️準(zhun)。
1.4校準結果(guo)
　　曆經兩周(zhou),通過對現(xian)場39台流量(liang)計校準發(fa)現，流量示(shi)值誤差超(chao)過10%的流量(liang)計有10台,約(yue)占總數的(de)26%;流量示值(zhi)誤差在5%~10%的(de)🏃‍♀️流量計有(you)7台，約占總(zong)數的18%;流量(liang)示值誤差(cha)😍在3%~5%的流量(liang)計有5台,約(yue)占總數的(de)13%。也就是說(shuo),流量示值(zhi)誤差超過(guo)3%的流量計(ji)總共有22台(tai)🍉,約占總數(shu)的56%。
1.5影響因(yin)素分析
　　通(tong)過對現場(chang)儀表核查(cha)、校準及對(dui)數據的分(fen)析，确認了(le)影響儀表(biao)計量精度(du)的主要因(yin)素,彙總數(shu)據見表1。
 
2問(wen)題的解決(jue)
　　通過分析(xi)計量系統(tong)存在的問(wen)題,提出相(xiang)應的解決(jue)方案。
2.1确認(ren)系統不确(que)定度合理(li)範圍
　　正常(chang)情況下,當(dang)節流件的(de)結構形狀(zhuang)、幾何尺寸(cun)及安裝使(shi)👈用條件、配(pei)套二次裝(zhuang)置的各組(zu)成單元,符(fu)合GB/T2624--2006、JJG640-2016、JJG1003一2016等相(xiang)關标準及(ji)規程要求(qiu)時,各标準(zhun)節流裝置(zhi)流量計系(xi)統不确定(ding)度爲:标準(zhun)孔闆🈲≤1.0%;ISA1932噴嘴(zui)<1.5%;長徑噴嘴(zui)≤2.5%;文丘裏≤1.5%。
　　考(kao)慮到現場(chang)工況條件(jian)下各因素(su)的影響,可(ke)以适當調(diao)整不🔴确定(ding)度範圍,以(yi)滿足企業(ye)計量儀表(biao)對測量對(dui)象的實🔴際(ji)需💔求。
2.2解決(jue)方案
　　一般(ban)不可能對(dui)所有超差(cha)的流量計(ji)進行更換(huan)改造🔴,需😄根(gen)據計量儀(yi)表不同情(qing)況,提出解(jie)決方案:①工(gong)況條件穩(wen)定,誤差趨(qu)勢-緻的采(cai)用校準系(xi)數修正方(fang)法;②儀表參(can)數錯誤,根(gen)據工藝參(can)數,重新出(chu)具❗計算書(shu),修改儀表(biao)設置;③工況(kuang)條件波動(dong)大,計算模(mo)型不符合(he)國家相關(guan)标準,在不(bu)改變現有(you)系統架構(gou)的情況下(xia)，在計量系(xi)統中完善(shan)流量計算(suan)模型"。
2.3方案(an)實例
2.3.1工況(kuang)條件穩定(ding),流量示值(zhi)誤差趨勢(shi)一緻
　　一些(xie)計量儀表(biao)屬于過程(cheng)控制儀表(biao)或是裝置(zhi)内部計量(liang)儀表,一般(ban)工況條件(jian)比較穩定(ding),并且校準(zhun)結果顯示(shi)💁其流量誤(wu)差的比例(li)🔞關系一緻(zhi)。根據實際(ji)工況條件(jian)下校準得(de)🐆到的标準(zhun)流量值，采(cai)用在DCS系統(tong)中設置校(xiao)準系數的(de)方式對被(bei)校流量值(zhi)進行修正(zheng)”。
例如,煉油(you)廠重整加(jia)氫聯合車(che)間位号11201-FT305的(de)蒸汽流量(liang)計采用🆚的(de)是法蘭取(qu)壓标準孔(kong)闆，其校準(zhun)數據見表(biao)2。
 
　　在DCS系統中(zhong)将各流量(liang)點的流量(liang)值除以1.145得(de)到修正後(hou)的流🧡量㊙️值(zhi)。該台流量(liang)計進行校(xiao)準系數修(xiu)正後,瞬時(shi)流量誤差(cha)小于0.5%。
2.3.2工藝(yi)參數調整(zheng)後,儀表參(can)數調整錯(cuo)誤
　　一些計(ji)量儀表在(zai)後期生産(chan)過程中工(gong)藝參數對(dui)應設計參(can)數發❄️生了(le)變化,流量(liang)計配套的(de)差壓變送(song)器沒有進(jin)行正确調(diao)整。
　　例如,動(dong)力站A爐鍋(guo)爐主蒸汽(qi)流量,其校(xiao)準數據見(jian)表😄3。
 
　　該計量(liang)儀表原設(she)計中差壓(ya)量程爲250kPa,流(liu)量量程爲(wei)440th。在生‼️産過(guo)程中♊,由于(yu)工藝發生(sheng)了變化,流(liu)量量程擴(kuo)大爲480tUh,DCS系🙇🏻統(tong)也進行了(le)相應的調(diao)整，但是差(cha)壓變送器(qi)設置的量(liang)程存在‼️問(wen)題。标準節(jie)流裝置流(liu)量計的流(liu)出🔞系數和(he)可膨脹系(xi)數均是變(bian)化♌的，差壓(ya)和流量并(bing)不是簡單(dan)的開方後(hou)成線性比(bi)例的關系(xi)。
　　此類問題(ti)的計量儀(yi)表通過重(zhong)新出具計(ji)算書,調整(zheng)相應量程(cheng)參數解決(jue)流量誤差(cha)的問題,不(bu)需要額外(wai)投人任何(he)的改造成(cheng)🙇‍♀️本。
2.3.3工況條(tiao)件波動大(da),計算模型(xing)不符合國(guo)家标準
　　一(yi)些計量儀(yi)表屬于二(er)級能源計(ji)量，數據比(bi)較關鍵,精(jing)度要求☎️高(gao),同時爲了(le)保證計量(liang)的正确率(lü)都配有溫(wen)度、壓力進(jin)行補償修(xiu)正🔴。由于工(gong)藝條件不(bu)穩定,其流(liu)量偏差體(ti)現出無規(gui)律性,無☁️法(fa)采用校準(zhun)系數修正(zheng)的方式🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。
例(li)如,乙烯廠(chang)一聯合車(che)間某台蒸(zheng)汽流量計(ji)采用的是(shi)文丘👨‍❤️‍👨裏管(guan),其校準數(shu)據見表4。
 
　　此(ci)類計量儀(yi)表誤差産(chan)生的根本(ben)原因爲計(ji)算模型不(bu)符⭐合國📞家(jia)相關标準(zhun)”。這種情況(kuang)下無法進(jin)行簡單的(de)校準系數(shu)修正，隻🧡能(neng)通過完善(shan)流量計算(suan)模型來保(bao)證計量的(de)正确率。DCS系(xi)統作爲控(kong)制系統,很(hen)難滿足精(jing)度高的計(ji)量要求。在(zai)流量計一(yi)次儀表部(bu)分不更換(huan)的情況下(xia)，隻需在機(ji)櫃間增加(jia)嵌人式模(mo)塊按照國(guo)家相關标(biao)🤟準進行流(liu)量補償計(ji)算，再将補(bu)償後的流(liu)量值輸👉出(chu)給DCS使用。DCS系(xi)統隻負責(ze)流量的顯(xian)示，通過使(shi)用專用的(de)設備完善(shan)流量計算(suan)模型,從而(er)保證計量(liang)的正确率(lü)。
　　通過以上(shang)幾種方式(shi)，根據計量(liang)儀表不同(tong)情況針對(dui)性🌍地采取(qu)🔅不同解決(jue)方案,可以(yi)滿足GB/T20901--2007《中石(shi)油石化行(hang)業能源計(ji)量器具配(pei)備和管理(li)要求》中計(ji)量性能要(yao)求,降低⭐了(le)企業的改(gai)造成本。
3可(ke)行性分析(xi)
　　流體計量(liang)與一次儀(yi)表工作原(yuan)理、安裝條(tiao)件、被測流(liu)體的物性(xing)和工況條(tiao)件(溫度、壓(ya)力、濕度等(deng))緊密相關(guan),計算🌈公式(shi)各異并呈(cheng)現出💰複雜(za)的函數關(guan)系。影響因(yin)素除節流(liu)裝置本身(shen),還有參數(shu)📐設置、測量(liang)範圍、補償(chang)計算等叫(jiao)。将标準節(jie)流裝置及(ji)配套作爲(wei)整體,通過(guo)現場校準(zhun)或核查确(que)定各組成(cheng)單元的不(bu)确定度，對(dui)系統不确(que)定度🔴進行(hang)評估和調(diao)整,确保整(zheng)個計量系(xi)⛱️統具有可(ke)預期的計(ji)量精度。
4結(jie)束語
　　标準(zhun)節流裝置(zhi)流量計通(tong)過在線校(xiao)準或核查(cha)實現流量(liang)量值溯🐅源(yuan),在滿足生(sheng)産及裝置(zhi)連續運行(hang)的條件下(xia),可以在線(xian)實施📧确保(bao)⛷️在用流量(liang)計精度符(fu)合要✔️求。在(zai)線校準或(huo)👌核查也是(shi)對現場流(liu)量測量系(xi)統的一種(zhong)計量再确(que)認,系統的(de)構成✍️是否(fou)正确、運行(hang)參數是否(fou)準确、計算(suan)模型是否(fou)合理、系統(tong)的精度是(shi)否滿足工(gong)藝要求均(jun)可以通過(guo)在線校準(zhun)或核查來(lai)🥵發現解決(jue)問題,提高(gao)企🔴業的計(ji)量水平。
　　流(liu)量計在線(xian)校準或核(he)查不僅可(ke)以節省大(da)量儀表拆(chai)裝費🌈、運輸(shu)費及檢定(ding)費,大大減(jian)少儀表離(li)線檢定或(huo)校準成🤩本(ben)及工作量(liang);還可以提(ti)高工作效(xiao)率。通過在(zai)線校準或(huo)核查對超(chao)差的計量(liang)儀表進行(hang)定點修正(zheng),使企業可(ke)以在不💜投(tou)人大量資(zi)金成本的(de)情況下保(bao)證計量的(de)🈲正确率,是(shi)企業降本(ben)增效的重(zhong)要舉措。

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