摘要:介紹了硫磺制酸裝置各種介質流量計的選型及使用情況,探討了流量計應用的考量點、流量計檢定及能源計量的合規性等多方面問題。實踐證明:自動化儀表控制是減少裝置安全風險的根本性手段。自動化儀表方案一定要簡單有效,配置的檢測設備要能很好適應所測量的環境，最好能達到3年免維護穩定可靠運行,并且價格不高。
流量、物位、溫度、壓力是過程控制的四大參數,但流量的測量最為復雜。如何選用好流量計一直是行業難點。流量計相關的理論書籍很多,產品資料也很豐富，一方面很好地指導了流量計的應用,另一方面也容易產生選用流量計上的困惑。借鑒各行業積累的成功應用案例，是減小選用風險最為有效的途徑。如選用的儀表能一步測量到位、長期穩定運行，不僅能提高生產控制的安全可靠性，還能有效控制環保指標，節能降耗。
硫磺制酸裝置涉及的流量測量有工藝水、循環水、生活水、脫鹽水、污水、硫酸銨、硫酸鈉、液氨(氣液混合氨)、液體硫磺、130℃以下硫酸、230℃以下硫酸、低壓蒸汽、中壓蒸汽、壓縮空氣、儀表空氣、主風機風量、尾氣等。
1各介質流量計的選用
1.1工藝水、循環水、生活水流量測量
工藝水、循環水、生活水流量測量可選用差壓類、電磁類、渦街類、旋翼螺翼類、渦輪類、超聲波等流量計。
水類介質一般不復雜，旋翼螺翼流量計(或帶傳訊裝置)和電磁流量計是較好的選擇。旋翼螺翼流量計阻力小，較為節能，量程比在100以上,有的甚至達到250。在水流量大范圍變化時也能實現準確測量，其壽命一般超過10年,基本免維護。旋翼螺翼流量計價格便宜，是電磁流量計的1/2以下。
其他類型流量計量程比都比較小,一般在30以下;有的價格高，有的需要維護，有的有可動部件。旋翼螺翼流量計也有可動部件,但大品牌壽命一般在10年以上。
對于DN800以上大口徑流量測量,如輸送泵帶變頻裝置可靠又節能;如選國產產品,建議做好表頭備件。如對管路阻力不敏感，可考慮選用孔板流量計,其測量系統便宜。選超聲波流量計要慎重，因為管道的結垢、銹蝕和腐蝕極可能造成超聲波失信或信號品質差,從而導致測量失靈。
1.2污水流量測量
污水流量測量可選電磁流量計、差壓類流量計、超聲波流量計。硫酸的污水流量變化較大，推薦選用電磁流量計,其電極材質可考慮選用哈氏合金、鉭。
1.3脫鹽水流量測量
脫鹽水流量測量可選用差壓類流量計、旋渦類流量計。差壓類流量計如孔板或噴嘴流量計價格便宜,如量程比要求不高,可以選用。旋渦流量計使用過十幾臺該類型的流量計,歷經10多年沒有一臺出現問題，該流量計還可以耐受程度的振動。對電導率較高的脫鹽水,也有建議選用電容式電磁流量計。
1.4硫酸銨、硫酸鈉流量測量
硫酸銨、硫酸鈉流量測量可選用電磁流量計、質量流量計。質量流量計可增選密度輸出,對硫酸銨、硫酸鈉的操作指標控制有幫助。不過結垢對質量流量計密度測量影響比較明顯，需定期清理，比如配管增加熱水或蒸汽的沖洗接口。
1.5氨流量測量
氨屬于價值較高的介質，且易氣化,建議氨流量測量直接選用質量流量計。該流量計不僅準確，且量程比高。選用前需對氨的壓力和溫度作細致考證。如確定氨存在氣液混相,建議選質量流量計,流量大時還需多個流量計并聯使用。
1.6液體硫磺流量測量
液體硫磺流量測量可選用質量流量計、轉子流量計、超聲波流量計、楔式流量計、渦街流量計等。如該流量計長期測量穩定準確，可為有效預防升華硫提供條件，也便于核算消耗。
有資料或對質量.流量計有如下使用要求:需要加支撐,手不能摸,風吹大了有影響,不能有安裝應力。實際這些要求都可忽略,現實應用中幾乎沒有這么理想的條件。
轉子流量計容易出現卡澀。設備供應商可以對導向結構進行改進，以解決轉子流量計卡澀的問題。
超聲波流量計國外有應用業績,施工安裝稍顯麻煩，且價格較高。
楔式流量計因采用差壓原理，會有零漂,量程比偏低,正確率也不太高。
渦街流量計最好選用響應速度快,結構簡單，精度尚可。如是卡片式，可不需要夾套口。渦街流量計是以上流量計中價格最便宜的，可測量量程比在10以上;如表頭質量好,可實現3年免維護運行。限于雷諾數考慮,表壓損稍大。
1.7130℃以下硫酸、230℃以下硫酸流量測量
130℃以下硫酸流量測量可采用電磁流量計，正確穩定。也可采用質量流量計,但價格較高。
230℃以下硫酸流量測量可采用超聲波流量計、多孔孔板流量計。
1.8低壓蒸汽、中壓蒸汽流量測量
低壓蒸汽、中壓蒸汽流量測量可采用的流量計有差壓類(孔板、多孔孔板、噴嘴、德爾塔巴、阿牛巴、V錐)流量計、渦街流量計。
如需要測量范圍大、測量精度高,450℃以下蒸汽流量測量優先選用渦街流量計,如測量元件需要檢定，則選標準孔板、噴嘴類流量計。現在使用文丘里流量計的用戶已經很少了。如溫度太高,口徑太大,特別是飽和蒸汽并需要檢定，選擇噴嘴流量計。
如是生產操作控制需要，則以上流量計均可作為選用對象。但不推薦DN150以下選用差壓類流量計。該類流量計價格較高、測量范圍窄、精度較低。曾遇到這種情況:蒸汽管道DN150選用了多參量阿牛巴流量計，該流量計量程差壓不足1kPa,使用時出現測量波動范圍大(0.5~6.0t/h)，物流核算偏大或不穩定;換成進口渦街流量計后，流量基本穩定在2.2t/h,完全符合工藝狀態，物流核算也準確,該流量計價格還便宜。但如下情況可以直接選高壓差標準孔板流量計:流量波動范圍不大、對壓損不敏感、精度要求不高、要求投資成本低。
1.9主風機風量、尾氣流量測量
主風機風量、尾氣流量測量建議直接選巴類流量計。巴類流量計一般壓差大、測量穩定性好、適應流態好、數學模型準確。
巴類流量計壓損低，在大流量測量中,極低的阻，力降具備很大運行效益。不建議選多孔板、V錐、孔板等高壓差類型產品。尾氣在線分析往往使用皮托管測量流量，測量值多只有實際值的65%。能不能用該類流量計測量值得分析探討。建議選巴類流量計。其有均壓結構,容易實現準確測量。
1.10壓縮空氣、儀表空氣流量測量
壓縮空氣、儀表空氣流量測量可選用渦街流量計,最好減小--級選型。該類流量計價格不高,量程比最大。
2有關流量計應用的探討
2.1流量計是否可用的基本考量點
實際流量發生變化時流量計測量的值也要相應變化;實際流量為0時,流量計測量結果也要為零(可有限切除)。無論什么產品，如不能連續1年以上實現這兩點要求,產品質量都值得懷疑。如產品經過認真分析整改仍然實現不了，就應考慮改型或改換產品。
流量測量是否正常,有時受安裝因素影響。比如曾有一臺V錐流量計測量蒸汽，原來經常出現蒸.汽實際流量為0時流量計測量值卻為滿值，且不隨實際蒸汽流量的變化而變化的問題。但該流量計取壓整改后恢復正常。
2.2流量計檢定
有些流量計實際.上是無法得到法定檢定結果的，比如測量蒸汽的V錐、德爾塔巴等流量計,但實際應用中仍會大量使用。一些產品樣本所宣稱的精度或檢定也僅限于水的標定結果，實際精度大多沒有實際標準去驗證，也得不到蒸汽條件下的檢定證書。
2.3關于直管段
大多數流量計都需要直管段，但如果實際條件.實在不能滿足，可通過分析管路的流態、合理選型、調整施工安裝方式，實現較好的測量效果。
比如測量鼓風機DNI800空氣管壓縮氣體流量，風機出口直管段只有5m左右，進口直管段4m左右,進、出口管兩端都是90°彎。初始流量計安裝在出口管，流量測量值直接超過量程，后改為安裝到風機進口。改造后，無論采用進口或國產的均速管、V錐流量計，均實現了很好的測量效果。再如其他管段式儀表，工藝管和流量計兩者的內徑差或安裝錯位大多會導致測量值超標。
2.4關于差壓式流量計
差壓式流量計遠沒有理論所講的那么簡單。
示例1:2種類型流量計串聯測量0.5MPa、微過熱、20t/h的蒸汽流量。兩表相距6m左右，采用同一溫度和壓力、使用相同溫壓補償模塊進行補償。測量結果曲線見圖1。
根據物料平衡反復，渦街流量計測量的質量流量動態曲線比較客觀反映了蒸汽流量的變化;而V錐流量計測量的質量流量偏大5%。說明該差壓流量計元件沒能產生和實際流量變化對應的差壓。
示例2:德爾塔巴和V錐流量計串聯測量某蒸汽流量。蒸汽流量在40t/h左右時，德爾塔巴流量計測量值比V錐流量計少6t/h。根據物料平衡分析結果來看德爾塔巴流量計更準確。在運行4年后，德爾塔巴測量值出現下降,2個流量計測量差增加到10t/h。經各方面檢查無明顯異常。這說明有的差壓類流量計產生的差壓值穩定性不好。
示例3:某測量水流量的V錐流量計開始時測量正常,運行3年后無法正常測量。多次檢查和調試都沒有效果,換電磁流量計后測量靈敏穩定。這進一步說明了差壓類流量計的復雜性。介質流態對差壓類流量計測量結果也有巨大影響。
有推出槽管差壓式流量計，但其宣稱槽管差壓式流量計有500:1的量程比值得商榷。先不說測量元件線性度、可重復性、普適性是否都處于數學可明確表達的范圍，至少不能把差壓變送器.可測量出的差壓值，比如將幾十帕或幾百帕以下，也直接理解為能反映流量值。正如幾乎所有差壓變送器測量流量時都有零漂一樣，正負漂移都不能.當做流量的測量值，多大的漂移不能算其實有時候很難界定。其對常用流量范圍的測量值有多大影響也不易評估。
旋進旋渦流量計應用時最好加過濾器，以防止堵塞。
自動化儀表控制才是減少裝置安全.風險根本性的主要手段。其中需要注意以下兩點:
1)儀表選型要很好適應所測量的環境，最好能達到3年免維護穩定可靠運行，冗余的儀表也要滿足。
2)涉及聯鎖控制報警等諸多相關內容，都需要將工作做扎實。自動化儀表方案--定要優化有效，配置的檢測設備最好一步到位成功運營,且價格不高。
只有這樣，類似的安全儀表系統、自動化減人才能得到公司的大力支持，國家的政策才能真正落地，企業的安全才能得到真正的、最大程度的保障。
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