工業供熱蒸汽流量測量的誤差分析及降低措施

許旭東

摘 要 工業供熱的蒸汽流量測量容易出現誤差問題，進而導致供用雙方產生經濟利益糾紛。本文將對工業供熱的蒸汽流量測量誤差產生原因進行分析，主要包括蒸汽密度因素、差壓信號傳輸誤差和取樣變送器故障引起的誤差等。在此基礎上，對降低蒸汽流量測量誤差的方法進行探討，主要提出對蒸汽計量儀表進行合理設計選型、采用正確的渦街流量計安裝方法、加強計量儀表維護管理等建議措施。

【關鍵詞】工業供熱 蒸汽流量測量 誤差分析 降低措施

蒸汽計量儀表是目前工業供熱進行蒸汽流量結算的主要依據，因此儀表計量的準確性影響重大，直接關系到功雙方的經濟利益。但由于目前蒸汽計量儀表在選型和安裝等方面還存在許多問題，也缺乏有效的維護管理措施，因此蒸汽測量儀表的測量準確性無法得到保障。容易引起供用雙方之間的利益矛盾，引發經濟利益糾紛。因此，有必要對蒸汽流量測量誤差的產生原因進行深入分析，進而采取有效的降低措施，提高蒸汽流量測量的準確性。

1 蒸汽流量測量的誤差分析

1.1 蒸汽密度因素

質量流量是蒸汽流量檢測的重要方式，其介質為過飽和的蒸汽或者單項蒸汽，同時體積的測量與密度的測量直接影響蒸汽的質量流量。測量蒸氣密度通常需要溫度與壓力的補償，通常可以使用查表法或者簡單的數學公式，而由于測量的溫度、壓力存在誤差，使得蒸汽流量的測量缺乏專區性。

1.2 差壓信號傳輸誤差

差壓信號傳輸的誤差主要體現在以下三方面：

（1）變送器或者冷凝罐的側壓不等引起誤差。當測量流量的取樣管、冷凝罐的高度存在差異，或者變送器在安裝的過程中其位置沒有達到水平要求，就會產生相應的壓力，進而影響測量的準確性；

（2）引壓管線導致傳送失真。如果引壓管線的安裝不符合具體的要求與標準，就會影響管內氣泡升至母管的速度，使得冷凝液無法以最快的速度充滿整個管路，進而影響信號的準確性；

（3）取樣管的接頭滲漏，導致測量偏差。取樣管的接頭存在接頭滲漏等問題，當停止供熱時，冷凝管便無法再生成泠凝水。一旦此時的管路接頭依然存在滲漏，就會使取樣管內部冷凝水的高度存在差異，進而形成靜壓，如果低壓側的冷凝水高度低于高壓側，就會形成一定的供熱流量，最終導致蒸汽流量測量的偏差。

1.3 取樣變送器故障

如果測量蒸汽流量的取樣變送器發生故障，就會導致測量漂移，造成測量結果具有一定的誤差。由于流量計零點受模擬器件時漂、溫漂的雙重影響，一旦差壓信號在傳遞過程中發生失真、振動等侵擾，就會導致流量計的零點發生漂移。

2 工業供熱蒸汽流量測量誤差的降低措施

簡單了解工業供熱蒸汽流量測量的誤差來源后，筆者將圍繞計量儀表的合理設計選型、渦街流量計的正確安裝、加強計量儀表的維護管理三方面降低誤差措施進行深入分析。

2.1 計量儀表的合理設計選型

計量儀表的設計選型首先需要考慮的是常用、最小、最大蒸汽耗用量，同時蒸汽的品質也必須納入分析范疇，只有將常用、最小、最大三種狀態的蒸汽耗用量實現數據量化表達，設計人員才能夠獲得流量咨詢單作為設計參考，可能出現的設計誤差由此便能夠得以避免。

為了進一步提升計量儀表選型設計質量，類型選擇、規格型號確認也是設計人員需要考慮的重點。這里的類型選擇指的是蒸汽流量長期較小的低壓蒸汽使用渦街流量計，而流量大且穩定的用戶推薦使用差壓式流量計，前者一般指DN300以下的蒸汽管道，后者則多指DN400以上的蒸汽管道；規格型號確認指的是計量儀表的設計需要同時滿足最大與最小計量準確性要求，如果這一過程中用戶出現管徑大、差壓低問題，設計人員便可以通過合理縮徑解決該問題。值得注意的是，一些流量差異較小或流量變化較大的用戶在計量儀表設計選型中往往存在著較高難度，因此筆者建議前者選擇微差壓變壓器，后者則采用雙變送器，這樣二者的工業供熱蒸汽流量測量精度就能夠得到更好滿足。

2.2 渦街流量計的正確安裝

渦街流量計多用于DN300以下的蒸汽管道，而為了保證其測量精度，渦街流量計的安裝必須得到重視。渦街流量計的安裝位置直接影響其測量進度，安裝人員必須認識到說明書所示的直管道要求僅為保證測量精度的最低條件，同時了解渦街流量計對管道機械振動與脈動流的敏感，這樣才能夠保證渦街流量計安裝于最優位置。此外，渦街流量計的測量精度還會受到射頻干擾、蒸汽帶水、管道內異物的影響，這些也必須被納入渦街流量計安裝的注意事項中。相較于普通渦街流量計，一體型渦街流量計對于環境溫度的要求較高，這就使得很多時候蒸汽管道的保溫性能會影響其測量精度，這點同樣需要納入安裝人員考量。

2.3 加強計量儀表的維護管理

計量儀表的維護管理需要實現定期與不定期的巡檢結合，并同時做好定期的檢定工作。其中，定期與不定期巡檢需要將目光集中在渦街疏水閥工作狀態、平衡閥門關閉嚴密程度、儀表鉛封狀態、箱門開關記錄、熱網狀態參數、溫壓補償參數準確性、重要部件的腐蝕度等環節；定期檢定工作則需要嚴格結合檢定管理制度做好計量儀表的定期送檢。值得注意的是，當計量儀表出現異常工況時，相關負責人員需要立即開展檢定檢驗工作。

3 結束語

綜上所述，蒸汽流量測量誤差的產生原因是多方面，只有采取全方位的處理措施，才能使測量誤差得到有效降低。通過對計量儀表進行合理的設計選型，可以使計量表最大限度的滿足蒸汽測量對蒸汽計量表的連續性及穩定性要求。通過采取正確的安裝技術，可以避免計量表受到破壞，從而避免影響其測量準確性。通過加強對計量儀表的維護管理，可以及時發現儀表問題，并及時處理，使其保持良好的工作狀態。

參考文獻

[1]王旭光.大型工業供熱蒸汽管網運行狀態分析及操作優化[D].浙江大學，2015.

[2]李娜，吳智鵬.蒸汽流量測量的誤差分析[J].廣西電業，2013（08）：95-96，（2017-08-02）.

作者單位

揚州威亨熱電有限公司 江蘇省揚州市 225001endprint