[導讀] 在煉油廠生產(chǎn)過程中，如何對流量、溫度、壓力、組分隨機發(fā)生變化的高壓瓦斯組分進行準確的計量一直沒有很好的解決方案，本文介紹了專門用于高壓瓦斯計量的LUXZ旋進漩渦智能流量計的測量原理及技術，對旋進旋渦流量計兩種壓力損失的計算方法進行了對比，找出了適合于中國石油哈石化分公司的計算公式。從而為變組分、流量和壓力及溫度實時波動的煉廠高壓瓦斯的計量提供了新的解決方案。
中國加人WTO后，石油行業(yè)將受到巨大的沖擊，企業(yè)要生存，就要提高自己抗擊市場沖擊的能力，企業(yè)必須從外延發(fā)展向內涵挖潛轉移，通過節(jié)能降耗、提高效益來增加競爭力。做為煉化企業(yè)，高壓瓦斯計量的準確與否對節(jié)能降耗工作的開展至關重要。LUXZ旋進漩渦智能流量計為煉化企業(yè)高壓瓦斯的計量提供了較強的技術支持。
1，旋進漩渦流量計的結構與原理
1.1結構特點
對于氣體的計量，由于其密度受溫度、壓力的影響較大，為了能準確計量氣體介質的體積流量，必須同時跟蹤檢測介質的溫度和壓力，并將不同工況下的氣體流量轉換成標準狀態(tài)下(P=101.325KPA，T=293.15K）的體積流量。隨著科技發(fā)展，旋進漩渦流量計已由非智能型發(fā)展到智能型，功能進一步完善，穩(wěn)定性也進一步加強。下面簡單介紹一下LUXZ系列智能旋進漩渦氣體流量計的結構特點。
1.1.1流量計的結構
LUXZ型旋進漩渦流量計主要由以下四大部件組成：①旋進漩渦流量傳感器，又由漩渦發(fā)生體、殼體、漩渦檢測組體、除旋整流器組成；①量積算儀，又由外殼、溫度接口、壓力接口、顯示窗口、輸出接口組成；③溫度傳感器組件；④壓力傳感器組件。
1.1.2主要特點
①集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體，可檢測工作介質的溫度、壓力和流量，并進行自動補償和壓縮因子自動修正，可直接檢測氣體的標準體積流量或飽和蒸汽的質量流量。②無機械可動件，不易腐蝕、可靠度及穩(wěn)定性好，長期工作無須維護。③溫度、壓力以及流量等參數(shù)可顯示于LCD屏上，又可用4-20mA標準模擬信號輸出與自動化系統(tǒng)接口。④機內可憑內置電池工作，又可由外接電源供電運行。③具有防爆功能，可用于有爆炸性危險的場所。
1.2工作原理
流量傳感器工作原理
旋進漩渦流量計屬于速度式測量儀表。它通測量與流量成正比的頻率信號，來測量流體的體積流量。進入流量計的流體，通過漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進，至達收縮段突然節(jié)流使漩渦流加速。
LUXZ-B型流量計主要用于氣體的測量，計算儀中微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮因子修正。
2，流量計的壓力損失
由于旋進漩渦流量計通過節(jié)流段使漩渦流加速，因此必然存在著壓力損失的問題。目前有兩種計算壓力損失的方法，現(xiàn)分別討論：
公式：ΔP= ρ/1.205×ΔP0 （1）
公式：ΔP=37×ρ× Q2/DN4 （2）
式中；ΔP-流量計的實際壓力損失，kPa；
ρ-工況下的介質密度，ks/m3；
ΔP-標準狀態(tài)下，介質為干空氣時的壓力損失，kPa；
Q-介質流量，m2/s；
DN-管線的公稱直徑，m；
在標準狀態(tài)下，當介質為于空氣時，各規(guī)格流量計的壓力損失ΔP0可按圖2查出。
以哈石化分公司三套催化裝置為例，我們來計算漩渦流量計的壓力損失情況。已知三套催化裝置產(chǎn)于氣體的標準密度為0.897kg/m3，工作壓力為0.8kPa，介質溫度為60℃，日產(chǎn)氣量為14.4萬N m3/d，分別用上述兩種方法計算流量計的壓力損失。
其工況下的密度為
ρ=ρ0×（P/P0）× T0/T）=0.8974×（901/101）×（293/333）＝7.0439kg/m3
其工況下的瞬時流量為
Q=Q×（P0/P）×（T/T0）=（144000/24）×（101/901）×（333/293）＝764m3/h
根據(jù)公式，當流量計口徑為160mm，查圖2得ΔP0已為10，則ΔP=ρ/1.205×ΔP0=7.0439/1.025 ×68.7kPa
根據(jù)公式，當流量計口徑為100mm，ΔP=37×ρ0×Q2/DN4=37×7.0439×（76/3600）2/0.14＝1170.4kPa
而實際上，三套催化用于干氣體計量的旋進漩渦流量計，目前的實際壓降為100kPa左右，利用公式（2）進行壓力損失的計算，進行儀表選型能夠與實際相符合。
3，使用過程中存在的問題
（1）計量工藝流程存在的問題
（2）壓力傳感器選擇不合適引起的誤差
（3）溫度、壓力傳感器零點漂移引起的誤差
（4）環(huán)境溫度的影響
4，為保證計量精度采取的措施和建議
（1）合理安裝嚴格按照流量計安裝要求進行安裝。在氣質中含有原油和微量顆粒雜的情況下，力爭垂直安裝，防止原油顆粒雜質淤積在漩渦發(fā)生體內，引起計量誤差。在冬季流量計殼體要進行保溫，以免積液。如有積液現(xiàn)象要及時放水。
（2）對于壓縮機往復泵干擾造成的脈動流采取遠離干擾源頭計量是最有效的方法。如條件不允許的情況下可在往復壓縮機管道的適當部位安裝孔板是消減現(xiàn)場管道內壓力脈動的有效措施。具體做法是在足夠容積的容器入口法蘭處安裝一恰當尺寸的孔板把原管道中的駐波改換成行波，從而降低壓力脈動達到減小波幅的效果。
（2）定期標定：根據(jù)我公司實際情況，現(xiàn)用的旋進漩渦流量計檢定周期為一年，對懷疑有問題的流量計要及時標定，以保證溫度、壓力傳感器及其它部件正常工作。
（3）加強計量儀表的日常管理：定期檢查計量工藝流程狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。