如何提高出廠煤氣量的準確計量 天津市第二煤氣廠肩負著天津市約34萬煤氣用戶的供氣任務,日供氣量達6O萬m3.作為貿易結算用的出廠煤氣計量系統的準確與否直接關系到企業的經濟效益.為此,二煤氣廠在這套計量系統上投入了大量的人力、物力.力圖不斷提高出廠煤氣量的準確計量. 一、出廠煤氣流量計量的方法 焦爐煤氣流量是流體工況（溫度、差壓、靜壓和組分）的函數,當充滿圓管的單相流體流經在管道內部安裝的節流裝置時,流束將在節流處形成局部收縮,使流速增大,靜壓力降低,于是在節流件前后產生壓力差.其中用于貿易結算的計量系統執行國家標準GB/T17167.對于高精度地測量煤氣管線中的壓力、差壓來說,傳感器的選型、安裝至關重要.其測量原理基于流體流動的節流原理,公式: 式中:qv— 流體的體積流量（m3/h） α— 工作狀態下的實際流量系數 ε— 流束膨脹系數,對于不可壓縮流體 ε=1;對于可壓縮流體ε<1. d— 節流件工作狀態下的開孔直徑（m） ρ1— 節流件上游側工作狀態下的流體密度（Kg/m3） △P— 節流件上下游側壓力之差（△P= P1- P2）（Pa） 從公式中不難看出流體流經節流裝置時產生的壓力差與流量有關,它是由節流裝置（包括節流件、取壓裝置、導壓管）和差壓變送器及其顯示儀表三部分組成.（圖一） 二、出廠煤氣流量系統存在的問題 從1987年建廠初期至1999年,二煤氣廠外供煤氣量較大,壓送站開3臺壓縮機供氣.供氣量是32000m3/h.儀表量程范圍0~32000m3/h,精度0.5級.近幾年來,隨著天然氣的置換,外供煤氣量逐漸減少.壓縮機的開機臺數也由3臺減至2臺到目前1臺,外供煤氣流量表也由原兩套儀表減至一套儀表運行.而且氣量也減至12000m3/h.加之原差壓變送器運行12年精度等級也有所降低.因此,我廠為了保證出廠煤氣量的計量準確,對差壓變送器進行了更換,換上了較*的霍尼韋爾微差壓變送器.霍尼韋爾微差壓變送器是ST3000系列全智能變送器,它可以滿足高速發展的工業過程自動化控制要求,其精度可以滿足高速發展的集散控制（DCS）系統的應用要求.此表的測量原理為差壓通過隔離膜片（316LSS）、封入液傳到位于膜盒內的傳感器上（復合傳感器）,引起傳感器的電阻值相應地變化.此阻值的變化由形成于傳感器芯片上的惠斯登電橋輸出.更換變送器以后,給出廠煤氣流量系統帶來了許多優點: 1.寬量程比; 2.維護量低; 3.高穩定性、重復性; 4.高精度0.1%; 5.高可靠性; 6.*的自診斷功能; 7.過程組態. 霍尼韋爾微差壓變送器安裝運行一段時間后,效果很好.但隨著秋冬季節氣溫的變化,煤氣中的含水量也忽大忽小,由此,測量數據又產生了誤差.這個誤差經過儀表測量與開機1臺時的實際值進行計算得出: 誤差約≥+200m3/h 相對誤差約≥（12200-12000）÷36000*99% =0.56% 這個值超過了允許.1%的要求.在對這個誤差進行分析后又與壓縮機開停進行實驗,得出此誤差是零點漂移產生的.變送器的模擬輸出信號是4~20mA.零點電流值4mA.當產生零漂后,標準零點加上漂移后的電流值就是4.10mA. 三、解決問題的辦法 出現零點漂移現象后,首先懷疑取壓閥,導壓管處是否有漏的地方,經用抹肥皂水查漏后,證明無泄露.其二,對單臺表,測控系統用標準器進行校準.達到測量標準,排除了儀表本身的故障.完成上述檢查后又針對一些設備原因采取了如下幾項措施: 1.增加保溫伴熱裝置,避免氣溫降低時取壓管內存冷凝水. 2.更換所有取壓管線,克服取壓管線縮徑問題. 3.更換電源屏蔽電纜,克服外界磁場干擾. 以上方法實施后,零點漂移的現象仍未解決.于是,我們又采取了對差壓變送器進行解體分析.仔細觀察膜盒表面變化情況,經過反復觀測實驗,終于發現了在膜盒上附著一些水、萘的混合物,這些萘、水混合物使高精度的變送器出現了零點漂移.又進一步分析得出這些水滴是由于原差壓變送器的安裝方式造成的（圖二）,這種安裝方式是被測流體為清潔干氣體或流量較大并且相對穩定時采用的安裝方式.隨著氣量減少,氣體含水量增加,儀表精度等級提高,這種安裝方式就會使儀表的測量精度產生較大的誤差.從現場反饋信息來看,實際情況有時會有微量水滴進入變送器的高低壓室.變送器差壓范圍較低時,此微量水滴引起了儀表零點的明顯漂移.霍尼韋爾差壓變送器排放口無法將高低差壓室內的凝液排凈,最后只得將變送器拆下,將凝液從信號輸入口中傾倒出來.高低壓室內積液現象,經進一步分析應該是變送器上方的一段管路由于環境溫度變化將信號管中的水蒸氣冷凝而沿著信號管往下流入高低壓室.找出原因后,對差壓變送器的安裝方式進行了改造,為防止冷凝液流入高低壓室易行的方法是消除變送器上方的一段信號管路,將信號管路從下方引入變送器如（圖三）,這樣,即使高低壓室內存微量冷凝液,也能依靠其自身重力沿著管路自動流回母管或沉降器,實踐證明,這一方法是有效的. 四、二種安裝方式的比較 從（圖二）、（圖三）可以很明顯看出安裝方式的不同: （1）現差壓變送器在管道上方,并且裝有冷凝器.使取壓管路中的水、萘混合物先流回測量管道,殘余的又通過冷凝器進行二次沉降,達到了氣體凈化作用. （2）比原安裝方式降低了維護量.原來需要經常進行排污,拆表清洗膜盒,現安裝方式基本沒有維護量. （3）原差壓變送器在管道下方,取壓管道上沒有冷凝器.所以水、萘等混合物很容易順著取壓管線流到測量管路中,水、萘就存積在測量室中. 五 結論 通過上述安裝方式解決了差壓變送器零點漂移的難題,保證了出廠煤氣流量系統計量準確.運行兩年來儀表除定期強檢外,未做過任何檢修.改造后的出廠煤氣流量系統效果很好,達到了保證供氣,計量準確的目的.適合于在煤氣廠、供氣單位推廣.電磁流量計,壓力變送器,新型靶式流量計,超聲波流量計,渦街流量計,渦輪流量計,熱電偶.