山東石化公司蒸汽計量大多采用孔板流量計、渦街流量計，部分分廠采用旋進(jìn)漩渦流量計、探針流量計。 孔板流量計作為一種歷史悠久的計量儀表有著很多優(yōu)點，但也存在量程比小、小流量計量不準(zhǔn)確等缺點，而渦街流量計在耐高溫、抗振動等方面也有許多不足之處。 相比之下，彎管流量計克服了它們的缺點，其無可動部件，壓損小，維護(hù)方便，采用性能較好、穩(wěn)定性較高的羅斯蒙特3051系列和日本橫河EJA系列智能變送器配套使用， 符合石化行業(yè)裝置檢修周期長、儀表要求準(zhǔn)確度高的特點。 因此，遼陽石化分公司近期對部分蒸汽管線的供方和用戶方蒸汽貿(mào)易結(jié)算儀表實施統(tǒng)一的改造，采用了彎管流量計。

一、原理及組成

1.測量系統(tǒng)構(gòu)成

彎管流量計實際測量時是以智能積算儀為核心多路參數(shù)測量的系統(tǒng)流量測量儀表。整個測量系統(tǒng)的輸入量有3個:由彎管產(chǎn)生的差壓信號、蒸汽的溫度信號和蒸汽壓力信號;分別經(jīng)差壓變送器、溫度變送器和壓力變送器轉(zhuǎn)換為電流信號， 這3個電流信號全部輸入彎管流量計主計算機(jī)進(jìn)行處理， 最后由顯示儀顯示測量輸出量，如圖1所示。

2.質(zhì)量流量的獲取流程

彎管流量計通過測量流動流體在彎管內(nèi)外側(cè)形成的壓力差ΔP實現(xiàn)流速V和流量Q測量， 管道內(nèi)無任何節(jié)流件和插入件，流速V(m/s)由下式計算：

式中：ΔP———彎管內(nèi)外側(cè)壓力差，Pa;ρ———流體介質(zhì)密度，kg/m3;α———綜合流量系數(shù)，與彎徑比相關(guān)。

由此可得到質(zhì)量流量：Q=AVρ3600/1000(t/h)

式中：A———彎管橫截面積，m2。

彎管流量計所測取的差壓是流體流經(jīng)彎頭時對彎頭內(nèi)外側(cè)形成的壓力差， 不同于采用節(jié)流件人為造成壓差的方式，因此，這種流量計為無附加能量損失型流量計。

3.測量誤差

影響測量誤差的因素主要有溫度、壓力、差壓和管徑。 在國標(biāo)規(guī)定的工況下，質(zhì)量流量綜合相對誤差最大為0.71%(差壓、壓力變送器為0.2級)，不同管徑下的綜合誤差，如表1所示。

二、彎管流量計選型和使用

1.合理選擇彎管傳感器的口徑任何流量計均存在小流量問題。 彎管流量計雖然相對流量計小流量性能良好，但依然存在一個下限(流速≥5m/s)，而實際使用中流量計選型往往口徑偏大，造成流速低于5m/s，測量誤差偏大。所以，選型時一定要保證最低流速大于5m/s，這樣即使實際流量偏高，彎管流量計在高達(dá)120m/s的流速情況下，依然可保證測量準(zhǔn)確度。

2.差壓變送器的選擇

彎管流量計利用介質(zhì)在管道內(nèi)的自然流動而產(chǎn)生的慣性離心力原理來進(jìn)行流量測量，所以產(chǎn)生差壓較低，一般為3000Pa左右。 另外，彎管傳感器及二次表均為免維護(hù)件， 系統(tǒng)的準(zhǔn)確度及維護(hù)量的大小關(guān)鍵在于能否合理選擇使用差壓變送器， 應(yīng)盡可能選擇使用高性能的1151型或用進(jìn)口羅斯蒙特、霍尼威爾、EJA等差壓變送器。

三、彎管流量計優(yōu)缺點

1.結(jié)構(gòu)簡單，性價比合理，無附加壓力損失。

2.量程比大，準(zhǔn)確度高，小流量性能好。 彎管流量計的量程比達(dá)1∶10，而孔板流量計僅為1∶3，因此，在流量波動較大的情況下，彎管流量計有較大的優(yōu)勢。 蒸汽計量中，彎管流量計的測量范圍為(5~120)m/s，彎管流量計在測量范圍及小流量測量中均具有突出的優(yōu)勢。關(guān)于準(zhǔn)確度的問題，彎管流量計在國家授權(quán)流量檢定站采用蒸汽冷凝重量法檢定，系統(tǒng)最大誤差為1.14%。

3.耐磨損、免維護(hù)、耐高溫、耐壓、抗振動性能好、壽命長。

4.缺點是耐低溫性能差，冬季伴熱不均，以致產(chǎn)生測量誤差;需注意差壓變送器冬季防凍問題。

自智能彎管流量計問世，我公司便小批量試用，實踐證明其運行穩(wěn)定可靠，驗證了其具有高精度、高穩(wěn)定性及免維護(hù)等其他儀表不可比擬的優(yōu)勢。 去年我公司將外供蒸汽計量表換成彎管流量計，蒸汽損失率下降到8%以下。隨著彎管流量計的統(tǒng)一使用， 為蒸汽報表提供了較準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，降低了蒸汽損失，減少了現(xiàn)場計量儀表的維護(hù)，為計量糾紛提供了必要的依據(jù)，完善了計量管理技術(shù)。