1、引言
氯堿行業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是環(huán)境惡劣，腐蝕性強，易燃易爆。流體介質(zhì)的總類(lèi)繁多。液體介質(zhì)主要有蒸汽、軟水、工業(yè)用河水、自來(lái)水、生產(chǎn)污水、燒堿、鹽水、次氯酸鈉、二氯異氰尿酸鈉等；氣體介質(zhì)主要有氫氣、氯氣、氮氣、乙炔、氯化氫氣體、單體等等。流體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相差很大，流體的輸送管道由DNl5DNl000不等，流體流量范圍波動(dòng)較大，所以在氯堿行業(yè)中，為適應不同流體介質(zhì)的不同要求，必須選用滿(mǎn)足流體特性的流量?jì)x表。要實(shí)現流量的準確和可靠的測量，流量?jì)x表的正確選型是至關(guān)重要的。下面作者就十多年對流量?jì)x表設計選型的體會(huì )和經(jīng)驗作一些總結。
2、流量?jì)x表選型的原則
2.1 流量?jì)x表的分類(lèi)
流量?jì)x表按測量方法一般可分為速度式流量?jì)x表、容積式流量?jì)x表和質(zhì)量流量?jì)x表三大類(lèi)。
（1） 速度式流量?jì)x表
速度式流量?jì)x表是以直接測量封閉管道中滿(mǎn)管流流動(dòng)速度為原理的流量計。一般包括：渦輪流量計、渦街流量計、旋進(jìn)渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、分流旋翼式流量計、激光多普勒流量計、插入式流量計、差壓式流量計、轉子流量計等。我們現場(chǎng)上用得zui多的就是速度式流量?jì)x表。
（2） 容積式流量?jì)x表
容積式流量?jì)x表就是在單位時(shí)間里直接測量通過(guò)管道的流體體積。一般包括：橢圓齒輪流量計、刮板式流量計、旋轉活塞式流量計。
（3） 質(zhì)量流量?jì)x表
質(zhì)量流量?jì)x表是用于計量流過(guò)某一橫截面的流體質(zhì)量流量或總量的流量計。一般有：科力奧式質(zhì)量流量計、量熱式流量計、沖量式流量計等。
2.2 流量?jì)x表選型原則根據氯堿行業(yè)特點(diǎn)，對流量計選型，一般可按以下幾點(diǎn)進(jìn)行：
（1） 首先要考慮防爆性能。氯堿行業(yè)中的的介質(zhì)如：氫氣、乙炔、氯化氫等氣體均是易燃易爆的介質(zhì)，所以選型的*步就是要考慮流量?jì)x表的防爆性能。不僅要考慮流量計本身的防爆性，還要充分考慮整個(gè)流量測量系統必須滿(mǎn)足防爆等級要求。
（2） 其次是弄清工藝介質(zhì)的物理和化學(xué)特性。比如：介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度、電導率；流量測量范圍；充許的壓力損失；介質(zhì)的腐蝕程度等等。通過(guò)綜合考慮流體的的特性，選用合適的流量計。
（3） zui后就是流量計的性?xún)r(jià)比。根據不同流體，使用在不同的場(chǎng)合，選擇合適的、性?xún)r(jià)比高的流量計。比如：用于成本核算或檢測工藝控制過(guò)程重要參數的流量?jì)x表，就要選用精度高、維護量少的進(jìn)口流量?jì)x表；而在工藝控制過(guò)程中只是作為一般參考價(jià)值的流量?jì)x表，就以選用精度較低、比較經(jīng)濟的流量?jì)x表。
3、選型例子
3.1 水流量的測量
我公司用水主要分為：清水、軟水、工業(yè)用水。
（1） 清水和軟水的測量
對于DN200口徑以下清水和軟水的測量，我們都是采用一般的旋翼式水表。旋翼式水表價(jià)格低、安裝方便、儀表維護量又少，很實(shí)用。DN200口徑以上清水就需用電磁流量計進(jìn)行測量。而DN200口徑以上的軟水，由于軟水導電率很小，不能使用電磁流量計，只能采用差壓式流量計進(jìn)行測量。
（2） 工業(yè)用水的測量
清水由于價(jià)格高，所以在氯堿行業(yè)中生產(chǎn)過(guò)程用水都是使用簡(jiǎn)單處理的工業(yè)水。我公司所用的工業(yè)水就是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的邕江河水，水雜質(zhì)較多，特別是夏天，水很濁，用一般的水表根本無(wú)法測量。而用差壓式流量計測量，每個(gè)月就要清洗一次孔板，很麻煩。超聲波流量計雖然安裝方便、不用接觸介質(zhì)、維護量較少，但是精度低，所以經(jīng)過(guò)比較，工業(yè)水的計量，我們是采用電磁流量計。電磁流量計精度較高；口徑范圍大，量程比寬，而且它的安裝方式也很多，有：插入式、法蘭連接式、夾持式，電極可拆出清洗。由于以上的這些優(yōu)點(diǎn)，所以我公司工業(yè)用水全部采用ABB的電磁流量計進(jìn)行測量。對于口徑DN400以上或管道埋在地下的，我們選用插入式電磁流量計；這樣安裝起來(lái)比較方便；而管道在地面上的，我們采用法蘭式電磁流量計。由于工業(yè)水沒(méi)有什么腐蝕，所以電極我們選用的是不銹鋼電極。目前電磁流量計用于工業(yè)用水的測量我們已經(jīng)用了20多套，除了每年大檢修需要清洗一次電極外，基本上不需要維護。
3.2 蒸汽流量的測量
蒸汽流量的測量，我公司應用較多的是差壓式流量計。差壓式流量計是目前工業(yè)生產(chǎn)中檢測流量zui常用的一種流量?jì)x表。因為它檢測方法簡(jiǎn)單，沒(méi)有可動(dòng)部件，穩定性好，可靠性高，價(jià)格較低，儀表不經(jīng)實(shí)流標定就能達到一定的精度，并且容易排除故障，所以在蒸汽的計量中我們基本上都是差壓式流量計。我公司目前在蒸汽計量中一共用了將近40多套差壓式流量計?；旧峡梢詽M(mǎn)足公司對蒸汽成本核算的要求。但是選用差壓式流量計計量蒸汽時(shí)，為保證測量精度，還必須要對它進(jìn)行溫度和壓力補償。因為在實(shí)際檢測中，工藝過(guò)程的參數：壓力和溫度會(huì )經(jīng)常波動(dòng)，不可能*符合標準節流裝置的設計要求。另外，差壓式流量計在安裝時(shí)必須按標準進(jìn)行安裝，才能保證整個(gè)測量系統的測量誤差在允許的范圍內。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，我們感到用差壓式流量計是有一定的局限性。由于差壓式流量計的安裝要求較高，在大口徑管道使用差壓式流量計測量經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生蒸汽泄漏，造成儀表維護量增加。所以現在我們嘗試用阿紐巴傳感器測量大口徑蒸汽流量。但由于國產(chǎn)的阿牛巴傳感器性能不夠穩定，維護量大，而進(jìn)口的阿牛巴傳感器價(jià)格較高，要在企業(yè)中推廣，還是比較困難。所以比較經(jīng)濟實(shí)用的還是差壓式流量計。
3.3 氣體流量的測量
我公司除了在蒸汽流量測量中采用差壓式流量計外，在氣體的測量中也是廣泛應用。對于氫氣的測量，我們也是采用差壓式流量計。由于氫氣很干凈，無(wú)雜質(zhì)，用差壓式流量計測量根本不需要維護，但氫氣易燃易爆，所以在整個(gè)測量系統中選用的儀表必須是本安型的。我公司測量氫氣的差壓式流量計已經(jīng)用了十多年，一直都沒(méi)出現過(guò)問(wèn)題。在氯氣流量的測量中，由于氯氣具有較強的腐蝕性，在工藝控制中，干氯氣測量，我們是選用不銹鋼做孔板進(jìn)行測量；而帶水的氯氣，我們選用玻璃鋼材質(zhì)的節流裝置。這幾套孔板已經(jīng)用了好幾年，都不需要清洗。但目前對于氯氣的計量，我們還找不出一個(gè)有效方法。原想采用孔板或轉子流量計，但由于我公司經(jīng)氯氣分配臺后出來(lái)的氯氣壓力較小，只有0．1Mpa，并且壓力波動(dòng)較大，經(jīng)過(guò)孔板或轉子流量計后壓力損失較大，壓損后后續分廠(chǎng)根本無(wú)法正常生產(chǎn)。所以目前，氯氣的的計量還是無(wú)法實(shí)現，這也是我們今后需要解決的一個(gè)難點(diǎn)。另外，在氮氣、氯化氫氣體、乙炔的流量測量中，我們也是采用差壓式流量計進(jìn)行測量。
3.4 污水流量的測量
根據環(huán)保要求，工廠(chǎng)排出的污水量不能超出國家規定的范圍。所以在公司排污渠必須安裝流量計。我公司排出的污水經(jīng)過(guò)處理后，酸堿度一般在69之間，但還是有一定的腐蝕性，所以我們選取明渠流量計進(jìn)行測量。由于明渠流量計采用超聲波技術(shù)對各類(lèi)堰槽的液位進(jìn)行非接觸測量，所以維護量很小，效果還可以。
3.5 電磁流量計的應用
電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行工作的。它能測量具有一定電導率的液體或液固兩相介質(zhì)的體積流量。它具許多優(yōu)點(diǎn)：壓力損失??；襯里通過(guò)防腐處理可測量腐蝕性流體；含有顆粒、懸浮物的液體也可測量；測量精度較高，可達0．2級等等。由于電磁流量計的這些特點(diǎn)，所以在氯堿行業(yè)中廣泛使用。我們公司的成品一燒堿的計量就是使用電磁流量計。燒堿；化學(xué)名NaOH，是氯堿行業(yè)的主要成品。成品燒堿的濃度為30％和50％，溫度為100℃左右。因為燒堿腐蝕性強，又含有顆粒，溫度高，以前我們對燒堿一直無(wú)法計量。九十年代后期，由于進(jìn)口電磁流量計的廣泛使用，我們也嘗試在燒堿的的計量中使用電磁流量計。效果很好。我們根據燒堿的特性，電極選用鈦電極，襯里采用PTFE的一體式電磁流量計。測量燒堿的這幾套電磁流量計運行了幾年，沒(méi)有出現什么問(wèn)題。另外，我們也用它來(lái)測量同樣具有腐蝕性的鹽水及次氯酸鈉等流體，效果也很好。通過(guò)這幾年的的應用，我們總結了電磁流量計選型的一般步驟：
我們根據以上原則選取的電磁流量計，都能滿(mǎn)足生產(chǎn)和計量的要求，而且儀表壽命很長(cháng)。
4、流量選型的體會(huì )
做了這么多年的儀表設計，我覺(jué)得流量?jì)x表的選型與工藝員正確提出的工藝條件關(guān)系很大，我們經(jīng)常選取的一套流量測量系統，但zui終用到生產(chǎn)上無(wú)法投運或者效果達不到工藝要求。究其原因，很重要的一點(diǎn)就是沒(méi)有正確落實(shí)工藝條件。另外，儀表設計人員自身素質(zhì)的提高也很重要，如果儀表設計員沒(méi)有豐富的知識，企業(yè)主人翁的精神，那也無(wú)法高質(zhì)量的完成儀表設計工作。
5、流量?jì)x表期望
氯堿行業(yè)中鹽、煤的計量一直都是各企業(yè)的計量難點(diǎn)，通過(guò)測量鍋爐的產(chǎn)汽來(lái)?yè)Q算出熱能值，zui后算出煤的用量。這一思路也正在我公司初步落實(shí)。我們相信，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氯堿行業(yè)中鹽、煤、油、氯氣等計量難點(diǎn)zui終都會(huì )被克服。
6、結束語(yǔ)
流量計選型是一項技術(shù)性、實(shí)用性、責任性很強的工作，要做好這項工作，必須充分了解各種流量計的測量原理，了解、掌握各流量計生產(chǎn)廠(chǎng)家發(fā)展動(dòng)態(tài)，弄清測量對象的工藝狀況，只有這樣我們設計的流量測量系統才能經(jīng)濟、實(shí)用、可靠，才能更好地為生產(chǎn)服務(wù)。
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