淺談揚子巴斯夫二期項目流量儀表的安裝

摘 要：測量流體流量的儀表稱為流量計或流量表，流量計在石油、化工、電力、冶金等工業生產中應用很廣，用途和維俢量也很大，在化學工業生產中是確保安全生產的眼睛，隨著生產的發展和科學的進步，對流量計的要求也越來越高，條件也更加復雜。例如：在工藝條件上從低溫低壓到高溫高壓，在流體狀態方面有層流、紊流和脈動流，流體本身也有低黏度、高黏度和強腐蝕性，流體有氣、液、固相和兩相流體，測量范圍每秒數滴到每小時數噸等，測量標準從體積流量到質量流量。復雜情況測量的方法得到了很快的發展。

關鍵詞：儀表;安裝;流量

現就揚巴二期項目建設中遇到的流量儀表作下論述：

一、節流式流量計

測量低壓蒸汽，以揚巴二期1區NIS項目用到的德國Endress+Hauser（簡稱E+H）生產的一體化孔板為例。

節流式流量計由節流裝置和差壓計組成，它們之間用測量管與其它輔助器件連通。

標準節流裝置有標準孔板、標準噴嘴和文丘里管，其它形式標準節流裝置有圓缺孔板、1/4圓噴嘴、雙重孔板等，取壓方式一般為角接取壓或法蘭取壓，其中角接取壓有兩種：單獨鉆孔取壓和環室取壓。

差壓檢測系統由流量計取源部件、差壓變送器和流量顯示儀表組成。

節流裝置安裝要求：

節流裝置上下游側直管段長度的確定原則是：當施工圖設計有明確規定時，應遵照設計規定執行;當設計無具體規定，可按照前8DN后5DN的經驗做法實施。

節流裝置的法蘭端面應與管道軸線相垂直，其幾何中心也應與管道中心重合。

節流裝置密封墊片的內徑不得小于工藝管道內徑，應與管道同軸，不允許偏置。

節流裝置在水平和傾斜的工藝管道上安裝時，取壓口的方位應符合下列規定：

當測量氣體流量時，應在工藝管道的水平中心線上半部;

當測量蒸汽流量時，應在工藝管道的上半部與工藝管道水平中心線成0～45度夾角的范圍內，通常取壓口方位與工藝管道中心線平齊，以便安裝冷凝罐;

當測量液體流量時，應在工藝管道的下半部與工藝管道水平中心線成0～45度夾角的范圍內;

節流裝置其安裝必須在工藝管道吹掃后進行;

節流裝置的環室與孔板有“+”側應在被測介質流向的上游側。當用箭頭表明流向時，其指向應與被測介質的流向一致，當無標記時，應以環室凹凸接合密封面結構來分辨，凸面部分應在節流元件的上游側，凹面部分應在下游側;

節流元件的安裝方向：孔板的銳邊或噴嘴的圓弧面應迎著被測流體的流向。

差壓計的安裝要求：

1、位置的選擇：應靠近節流裝置，便于安裝、維護和觀察，不影響操作人員通行，做到“四無”：無強烈振動，無高溫，無腐蝕，無強磁干擾。

2、標高的確定：測量管道和儀表內介質應為單一物相，不準混相。

當被測流體為液相時，流量計應低于節流裝置，以利于液相內氣泡排除，否則應在測量管最高處增設集氣器和排氣閥;

當被測流體為氣體時，流量計應高于節流裝置，以利于冷凝液回流于工藝管道，否則應在測量管最低處增設集液器和排水閥;

3、安裝形式的定位：可在保溫箱內安裝亦可在柱型支架上安裝，都必須垂直安裝，儀表中心距安裝地面的高度一般為1.2～1.5M以便觀察顯示部分。

二、浮力式流量計

測量氮氣，以揚巴二期1區NIS項目用到的德國科隆KROHNE生產的金屬管浮子流量計為例。

浮子流量計以錐形管材質劃分，有玻璃管浮子流量計和金屬管浮子流量計。玻璃管浮子流量計以就地顯示為主;金屬管浮子流量計有就地顯示型和就地顯示+遠傳型兩種，有普通型、防腐型與夾套型。揚巴二期1區NIS項目采用的是金屬管浮子遠傳式流量計。

安裝主要注意以下幾點：

金屬管浮子流量計多為法蘭式連接，必須垂直安裝在流體流向是自下而上的垂直管段上;

直管段要求在上游側5DN，下游側3DN，且截流閥和流量控制閥都必須在流量計下游;

對于有鐵磁性雜質的介質，浮子流量計前最好安裝磁過濾器，并定期清洗;

浮子流量計法蘭的額定尺寸必須與管道法蘭相同，配合的法蘭必須在自由狀態對中，以消除應力;

為避免管道振動與最大限度減小流量計的軸向負載，管道應有牢固的支架支撐;

浮子流量計屬非標準流量計，不能互換元件。

三、電磁流量計

測量生產水，以揚巴二期1區NIS項目用到的德國Endress+Hauser（簡稱E+H）生產的53P50為例

電磁流量計是測速式流量計，適用于具有導電性液體體積流量的測量。其輸出特性與被測液體的密度，黏度，流動狀況無關，可用于測量有腐蝕性，或帶有固體微粒的流體及漿狀物料，但不能測量氣體，蒸汽和非導電性液體，其通常由傳感器，轉換器和顯示儀組成。

電磁流量計結構無可動部分，安裝并不復雜，只是電氣方面要求比較嚴格，其安裝需要注意以下幾點：

1、電磁流量計，特別是小于DN100mm（4”）的小流量計，在搬運時受力部位不可在信號變送器的任何地方，應在流量計的本體。

2、最小直管段上游側≥5DN，下游側≥2DN.

3、其測量管必須完全注滿介質，垂直管器內液體必須是至上而下流動的。流量計的正負方向與介質流動方向一致。

4、傳感器在水平或傾斜工藝管道上安裝，其兩支檢測電極應處于水平位置，不允許處在工藝管道的正上方和正下方位置。

5、傳感器不可安裝在工藝管路最高水平管段上，管段最高處易集聚氣體。

6、傳感器安裝應避免強磁場場所，要求將傳感器外殼，被測介質和工藝管道三者必須連成等電位，并要求獨立接地，接地電阻小于10Ω.接地環材質為耐腐蝕不銹鋼，寬約30mm的圓管管頸，接地線應選用16mm?多的銅芯線。

7、保證螺栓，螺母與管器法蘭之間留有足夠空間，以便裝卸，切不可損壞傳感器法蘭口聚器四氟乙烯涂層，可用力矩扳手緊固螺母。

8、傳感器和轉換器是成套包裝，配套使用，不可隨意更換。

9、變送器和二次儀表必須使用電源中的同一相線，否則由于檢測信號和反饋信號相位差120°使儀表不能正常工作。

四、渦街流量計

測量丁二烯，以揚巴二期IOU區裂解罐區項目用到的羅斯蒙特公司生產的8800系列為例

渦街流量計亦稱旋渦流量計或卡門渦流量計 ，儀表工作特性不受流體壓力，溫度，黏度，密度等影響，適用于潔凈氣體，蒸汽和液體流量的測量。

其結構有兩種形式：一種是一體化結構型，集傳感、轉換、顯示于一體，可實現就地顯示和遠傳，另一種分體型，由傳感器，轉換器兩部分組成。揚巴二期裂解罐區項目采用的是一體化渦街流量計。

渦街流量計安裝方便，但對安裝位置選擇格外嚴格，其安裝要求如下：

1、傳感器安裝應選擇直管段較長振動較小的地方，當管道振動較大時，應在管道邊固定支撐;

2、傳感器的上游直管段長度依據上游管道配管條件而定，一般前20D后5D以上。如果管邊上安裝有手操閥，控制閥等，傳感器安裝位置應選擇至閥門上游側5DN以上的直管段;

入口及出口的直管段要求：流體是否處于紊流狀態是渦街流量計精確測量的先決條件，所以入口及出口的直管段是確保流體處于紊流狀態的關鍵。入口直管段和出口直管段要求如下圖所示。

安裝位置：渦街流量計可以水平、垂直或其他任意傾斜角度安裝。當測量介質為液體時，一般情況下，介質的流動方向應由下向上。

3、對于蒸汽氣體流量計測量，根據需要可進行溫度，壓力，密度的設定或溫壓補償。

4、流量計連接方式有插入式連接，法蘭式連接，夾持式連接三種方式。插入式連接方式多用于較大口徑管道，插入式連接件有固定法蘭式和法蘭卡套組合式兩種形式，插入式應預制法蘭連接短管，法蘭規格形式應與傳感器部件法蘭相符。夾持式和法蘭式應注意安裝方向，密封墊片的內徑不可小于管道內徑，更不可墊偏。

五、質量流量計

測量異丁烯，以揚巴二期IOU區裂解罐區項目用到的艾默生-高準公司生產CMF型質量流量計為例

質量流量計分為直接式質量流量計和推導式質量流量計。這里主要說第一種，直接式質量流量計的傳感器輸出特性與過程溫度、壓力、黏度和密度等參數無關，由傳感器、轉換器、數字顯示累積器三個主要部分構成，其安裝主要注意以下幾點：

1、位置。應選取過程管線的較低處進行安裝，以便保證在零點標定和運行時，過程流體充滿傳感器;

2、直管段。流量計在上下游不需要專門的直管段，可安裝在水平、傾斜和垂直工藝管道上;

3、安裝方向。一個原則只要保證流量管內充滿過程流體，流量計可以安裝在任何方向;

4、流量方向。外殼上的箭頭標志方向應與流體方向一致。對于安裝在垂直方向的過程管線上的傳感器，如果過程流體是液體或漿液，流體應當從下到上流過傳感器;如果過程流體是氣體，流體可以從下到上也可以從上到下流過傳感器;

5、振動。流量計安裝應盡量減少過程連接上的扭矩和彎曲負載;同時不要使用傳感器來支撐管道，若遇強振動位置時，最好使用橡膠緩沖安裝連接器來為傳感器提供附加支撐;

6、轉換器。轉換器安裝位置與傳感器之間的距離宜近不宜遠，使用廠家指定專用電纜接線，并做好可靠接地。

六、超聲波流量計

揚巴二期用到的超聲波流量計有兩種，一種是E+H公司生產的92F型超聲波流量計，測量冷凍水，用在IOU區裂解罐區項目。另一種是GE通用電氣生產的XMT868I型超聲波流量計，測量循環冷卻水，用在公用工程第一循環水項目。

1、92F是世界上第一臺回路供電（兩線制）的管道式超聲波流量計，安裝時保證前后5D的直管段，介質要淹沒兩個傳感器，兩個傳感器最好要在同一個水平面上。

2、XMT868I是四線制流量計，電源220VAC，同樣要保證前后5D的直管段。介質要淹沒兩個傳感器，如果介質沒有淹沒傳感器，氣液兩相會造成表頭顯示值為負值，數字飄忽不定。兩個傳感器最好要在同一個水平面上。

七、轉輪流量計

揚巴二期用到的轉輪流量計是美國GEORG FISCHER（GF）公司生產的，用于測量循環冷卻水，在CWWRU清凈廢水項目上得到很好的應用。

轉輪流量計對測量介質潔凈度要求較高，介質粘稠度不能過大，安裝時要保證葉輪的中心與取源短管管口齊平，且流體要浸沒葉輪。

參考文獻

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作者簡介：吳葵（1982.08），男，漢族，安徽桐城人，本科，中級工程師，研究方向：石油化工自控儀表技術。