摘要:楔(xie)式流量(liang)計 在使(shi)用中相(xiang)對于 孔(kong)闆流量(liang)計 來說(shuo),對于同(tong)一種介(jie)質的靜(jing)壓損失(shi)要減小(xiao)較多,楔(xie)式流量(liang)計+ 雙法(fa)蘭變送(song)器 的檢(jian)測方式(shi),省掉了(le)引壓管(guan)的鋪設(she),從而節(jie)省了伴(ban)熱源的(de)鋪🏒設和(he)伴熱蒸(zheng)汽的消(xiao)耗,對于(yu)裝置整(zheng)體能☔耗(hao)的降低(di)㊙️有一定(ding)的提高(gao)。但在實(shi)際運用(yong)中,若生(sheng)搬硬套(tao)安裝規(gui)範⛱️，則有(you)可能因(yin)取壓方(fang)式選取(qu)不适合(he)工況而(er)導緻儀(yi)表示值(zhi)不準，如(ru)介質是(shi)液态時(shi),按照規(gui)範取壓(ya)口安裝(zhuang)在管線(xian)低部或(huo)水平45°以(yi)下,楔塊(kuai)與取壓(ya)口一般(ban)保❤️持同(tong)側,也在(zai)管線的(de)水平45°以(yi)下部位(wei),這樣當(dang)介質通(tong)過時其(qi)内部包(bao)含的雜(za)質顆粒(li)便會因(yin)爲楔塊(kuai)的阻抑(yi),逐漸在(zai)楔式流(liu)量計底(di)部内腔(qiang)中沉澱(dian),容易⭐堵(du)塞取壓(ya)口,導緻(zhi)測量失(shi)真,因此(ci)現場安(an)🐪裝一定(ding)要結合(he)實際工(gong)況優化(hua)調整。
0引(yin)言.
　　楔式(shi)流量計(ji)非常适(shi)合測量(liang)黏稠、含(han)顆粒物(wu)的介.質(zhi),某煤化(hua)工企業(ye)油品加(jia)工裝置(zhi)的重柴(chai)油和含(han)蠟介質(zhi)管🏃🏻線計(ji)量均采(cai)用楔式(shi)流量計(ji)來測流(liu)量,但在(zai)開車過(guo)程中經(jing)常發生(sheng)計量不(bu)準問題(ti),嚴🐕重時(shi)甚至DCS無(wu)指示，導(dao)緻工藝(yi)人員無(wu)法監控(kong),很大程(cheng)度影響(xiang)對油品(pin)質量的(de)控⁉️制和(he)産量調(diao)整。作者(zhe)通過對(dui)楔式流(liu)量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計測(ce)量原理(li)和所測(ce)介質特(te)性進行(hang)分析,發(fa)現取壓(ya)口的選(xuan)擇對楔(xie)式流量(liang)計🈲測量(liang)正确率(lü)影響較(jiao)大,并随(sui)之進行(hang)了優化(hua)。
1楔式流(liu)量計
　　楔(xie)式流量(liang)計是20世(shi)紀80年代(dai)開始應(ying)用的一(yi)種新型(xing)節流裝(zhuang)置。它具(ju)有結構(gou)簡單、堅(jian)固耐用(yong)、操作簡(jian)便、适用(yong)性強等(deng)特❌點,而(er)且具有(you)高的精(jing)度和可(ke)靠性,特(te)别适用(yong)于高黏(nian)度、低雷(lei)諾數流(liu)體;對于(yu)介質清(qing)潔、或者(zhe)黏度高(gao)、腐蝕性(xing)的介質(zhi),以及蒸(zheng)氣、料漿(jiang)、氣體/空(kong)氣等介(jie)⛱️質均能(neng)保持流(liu)量與差(cha)壓的平(ping)方根成(cheng)正比的(de)關系。介(jie)質黏度(du)達💯到3000厘(li)泊也不(bu)會影🐇響(xiang)楔式流(liu)量計的(de)測量精(jing)度。以往(wang)使用☀️的(de)節流裝(zhuang)置如孔(kong)🐪闆、噴嘴(zui)和文丘(qiu)裏管等(deng),當雷諾(nuo)數小☂️于(yu)10000以下時(shi),流量與(yu)差壓平(ping)方根就(jiu)無法保(bao)🐉持線性(xing),而且随(sui)着雷諾(nuo)數降低(di),正比關(guan)系的偏(pian)差會越(yue)來越大(da),緻使測(ce)量精度(du)受到嚴(yan)重的影(ying)響,而楔(xie)式流量(liang)計雷諾(nuo)數最低(di)可達300厘(li)泊,在這(zhe)樣極寬(kuan)的範圍(wei)内流量(liang)和差壓(ya)💃🏻始終成(cheng)正比關(guan)系,流量(liang)系數呈(cheng)線性狀(zhuang)态。因此(ci)楔式流(liu)量計與(yu)傳統㊙️流(liu)量計相(xiang)比更适(shi)合測量(liang)一些黏(nian)稠和含(han)雜質較(jiao)多的介(jie)質流量(liang),如油品(pin)裝置的(de)蠟.石腦(nao)油、油漿(jiang)、原油，煤(mei)化工裝(zhuang)置的氣(qi)化黑水(shui)、灰水碳(tan)黑溶🔆液(ye)以及兩(liang)相流✍️體(ti)等。
1.1楔式(shi)流量計(ji)測量原(yuan)理
　　楔式(shi)流量計(ji)是利用(yong)帕努利(li)原理,将(jiang)截面成(cheng)V形的楔(xie)塊🌂放入(ru)工藝管(guan)道中而(er)構成的(de)一種新(xin)型節流(liu)裝置,通(tong)過⚽楔塊(kuai)産生差(cha)壓，當流(liu)體通過(guo)楔式流(liu)量計時(shi)，由🐕于楔(xie)塊的節(jie)流作用(yong),在♍楔塊(kuai)前、後側(ce)會産生(sheng)了一個(ge)與體積(ji)流量值(zhi)成平方(fang)關系的(de)差壓，該(gai)差壓正(zheng)比于質(zhi)量或體(ti)積流量(liang)。此差壓(ya)⛹🏻‍♀️信号通(tong)過膜盒(he)傳送到(dao)差😍壓變(bian)送器,差(cha)壓變送(song)器通過(guo)計算就(jiu)會得出(chu)與差壓(ya)♻️成平方(fang)關系的(de)4~20mA信号,經(jing)顯示屏(ping)或DCS即可(ke)顯示出(chu)流量值(zhi)。楔塊--般(ban)安裝在(zai)管道的(de)上部,它(ta)的圓滑(hua)頂角朝(chao)下,這樣(yang)有利于(yu)含懸浮(fu)顆粒的(de)液體或(huo)黏稠液(ye)體及髒(zang)污介質(zhi)順利通(tong)過,不會(hui)在節流(liu)件上遊(you)側産生(sheng)滞流✔️。對(dui)同一管(guan)徑🏃🏻‍♂️,不同(tong)的楔比(bi)H/D(楔塊.開(kai)口高度(du)H和管道(dao)直徑D之(zhi)比)可得(de)到不同(tong)的典型(xing)流量範(fan)圍。楔式(shi)流量計(ji)工作原(yuan)理如圖(tu)1所示。
 
1.2楔式流(liu)量計特(te)點
　　楔式(shi)流量計(ji)結構簡(jian)單、可靠(kao)、無可移(yi)動部件(jian)與易損(sun)部件,耐(nai)磨性好(hao),長期運(yun)行精度(du)高。經标(biao)定的楔(xie)式流量(liang)計流量(liang)✌️系數基(ji)本誤差(cha)在±0.05%以内(nei),重複性(xing)好、穩定(ding)性好、可(ke)靠性高(gao)、壽命長(zhang)、成本低(di)及♋安裝(zhuang)維護方(fang)便;結構(gou)♌獨特,無(wu)沉積、不(bu)堵塞,适(shi)用範圍(wei)廣,除應(ying)用于常(chang)規的氣(qi)體液體(ti)、蒸汽外(wai),特别适(shi)用于黏(nian)度高、混(hun)合液易(yi)結晶、高(gao)含塵氣(qi)體及含(han)固體顆(ke)粒液體(ti)、漿狀液(ye)體㊙️,如水(shui)煤漿蠟(la)、渣油油(you)漿、黑水(shui)、廢水等(deng)的流體(ti)測量,具(ju)有自清(qing)潔能力(li),無滞流(liu)區。
　　另外(wai)楔式流(liu)量計+雙(shuang)法蘭變(bian)送器的(de)檢測方(fang)式，省掉(diao)了引壓(ya)🎯管的鋪(pu)設,從而(er)節省了(le)伴熱源(yuan)的鋪設(she)和伴💜熱(re)蒸汽的(de)消耗,楔(xie)式流量(liang)🔞計的取(qu)壓接口(kou)可與表(biao)體和工(gong)藝管線(xian)進行整(zheng)體保溫(wen),通🔴過流(liu)體本身(shen)的熱源(yuan)🏃🏻保證楔(xie)式流量(liang)計冬🏃‍♂️季(ji)的防凍(dong)措施,節(jie)省了裝(zhuang)置的蒸(zheng)汽能源(yuan)消耗和(he)冷凝水(shui)排放,對(dui)于裝置(zhi)整體能(neng)耗🙇🏻的降(jiang)低有一(yi)定的提(ti)高。
2油品(pin)加工介(jie)質
　　油品(pin)加工裝(zhuang)置是以(yi)費托合(he)成裝置(zhi)穩定重(zhong)質油和(he)合格蠟(la)低溫油(you)洗單元(yuan)的油洗(xi)石腦油(you)爲原料(liao),在高溫(wen)高壓、氫(qing)氣以及(ji)催化劑(ji)的作用(yong)下進行(hang)烯烴飽(bao)和以及(ji)含氧化(hua)物的脫(tuo)出反應(ying),生☂️産柴(chai)油組分(fen)、重柴油(you)、粗石腦(nao)油、尾油(you)等産品(pin)。其中重(zhong)質油的(de)凝點30℃左(zuo)右、壓力(li)2.7MPa、密度682kg/m3、溫(wen)度125℃,重質(zhi)油中有(you)少量催(cui)化劑粉(fen)末;合格(ge)蠟📞的介(jie)質溫度(du)180℃、壓力0.6MPa、密(mi)度870~900kg/m3、凝點(dian)在57~63C;油洗(xi)石腦油(you)的介質(zhi)密度780~970kg/m3、壓(ya)力0.64MPa、溫度(du)52℃、沸點20~160℃;尾(wei)油的介(jie)質密度(du)729kg/m3、溫度.210℃、壓(ya)力0.5MPa;重🆚柴(chai)油的介(jie)質密度(du)636kg/m3、溫度266℃、壓(ya)力0.5MPa;柴油(you)組分的(de)介質密(mi)度720kg/m3、壓力(li)0.5MPa;粗石🈲腦(nao)油的介(jie)質壓力(li)1MPa、溫度30℃。
3原(yuan)因分析(xi)
　　根據對(dui)油品加(jia)工裝置(zhi)介質和(he)工況的(de)綜合分(fen)析，流量(liang)計不準(zhun)的可能(neng)因素有(you)4點:
1)重質(zhi)油/蠟中(zhong)攜帶的(de)少量催(cui)化劑固(gu)體顆粒(li)，裝置長(zhang)💁周期運(yun)🏃‍♀️行✂️一🌈段(duan)時間後(hou),催化劑(ji)顆粒會(hui)逐漸沉(chen)積到流(liu)量計的(de)取壓♍口(kou),從而堵(du)塞取壓(ya)口，造成(cheng)無法正(zheng)常檢測(ce)壓力,緻(zhi)使☂️流量(liang)計測量(liang)失真;同(tong)時還會(hui)沖刷磨(mo)損楔塊(kuai),改變前(qian)後壓差(cha),造成測(ce)量不準(zhun)[4]。
2)由于重(zhong)質油/蠟(la)的凝點(dian)較高,每(mei)次檢修(xiu)後再次(ci)投運時(shi)因💃🏻管道(dao)中的重(zhong)質油流(liu)速較慢(man),伴熱管(guan)線溫度(du)較低等(deng)🔴因素,重(zhong)質油經(jing)⁉️常有部(bu)分凝固(gu)的情況(kuang)發生，凝(ning)固塊經(jing)🔅過取壓(ya)口時就(jiu)會堵塞(sai)取壓口(kou)或者将(jiang)楔塊包(bao)裹,導緻(zhi)流量計(ji)無法準(zhun)确測量(liang)。
3)由于介(jie)質中含(han)有氫元(yuan)素(氫離(li)子),流量(liang)計的膜(mo)盒材📞質(zhi)是不鏽(xiu)鋼💃🏻,膜盒(he)長時間(jian)與帶氫(qing)介質接(jie)觸,帶氫(qing)介質會(hui)🌏不斷⭐稀(xi)釋出氫(qing)離子🥵，氫(qing)離子會(hui)逐漸滲(shen)透到膜(mo)片背面(mian),并在背(bei)後慢慢(man)聚集成(cheng)氫氣,這(zhe)些氫氣(qi)反向滲(shen)透速度(du)💋慢于整(zheng)箱速度(du),最終會(hui)把膜片(pian)鼓起導(dao)緻💜遠傳(chuan)密封件(jian)的報廢(fei)。
4)差壓取(qu)樣位置(zhi)有問題(ti)，也是最(zui)關鍵問(wen)題,原始(shi)安裝💋時(shi)按♉照《自(zi)動化儀(yi)表工程(cheng)施工及(ji)驗收規(gui)範》等通(tong)用性儀(yi)表安裝(zhuang)規範進(jin)行安裝(zhuang),即測量(liang)氣體介(jie)質的取(qu)壓口在(zai)管道的(de)水平45°以(yi)上，測量(liang)液體介(jie)質的取(qu)壓口在(zai)管道的(de)水平45°以(yi)下✂️,測量(liang)髒污介(jie)質的取(qu)🌏壓口在(zai)管💋道的(de)中部位(wei)置。油品(pin)加工✏️裝(zhuang)置的産(chan)品基本(ben)都是液(ye)💃體,因此(ci)楔式流(liu)✌️量計取(qu)壓口都(dou)🥰在水平(ping)45°以下部(bu)位安裝(zhuang)，但是因(yin)楔式流(liu)量計的(de)楔塊在(zai)表體内(nei)腔分布(bu)不是均(jun)勻的,取(qu)壓口一(yi)般都是(shi)按設計(ji)固定在(zai)楔塊焊(han)接處的(de)前後上(shang)方,測量(liang)液體時(shi),如果取(qu)壓口在(zai)管道的(de)水平45°以(yi)下，那麽(me)楔塊也(ye)在管線(xian)的水平(ping)45°以下,這(zhe)樣會造(zao)成流體(ti)要從楔(xie)塊的上(shang)方流過(guo)。這種測(ce)量方式(shi)⛱️下流體(ti)内介質(zhi)雜質顆(ke)粒會因(yin)楔塊的(de)阻抑而(er)逐漸💔在(zai)楔式流(liu)量計的(de)下部表(biao)體内腔(qiang)沉積，時(shi)💜間久了(le)就有堵(du)塞楔塊(kuai)前方取(qu)壓口的(de)可能性(xing),易造成(cheng)流量計(ji)測量失(shi)真。另外(wai),部分油(you)品中本(ben)🚩身就含(han)有催化(hua)劑顆粒(li),因此容(rong)易堵塞(sai),造成測(ce)✨量失真(zhen);部分油(you)品雖然(ran)是液态(tai),但.是輕(qing)質組分(fen)(如氫氣(qi))很容易(yi)稀釋出(chu)氣體,會(hui)💞在取壓(ya)口聚集(ji)從而隔(ge)絕測量(liang)膜盒,同(tong)樣會造(zao)成測量(liang)失真。
4優(you)化方案(an)
1)因重質(zhi)油和蠟(la)中含有(you)催化劑(ji)顆粒,且(qie)此催化(hua)劑顆粒(li)👅無👅法根(gen)本消除(chu),長期随(sui)着介質(zhi)流動對(dui)楔塊有(you)一-定的(de)磨損，因(yin)此💁對楔(xie)♋塊進行(hang)硬化處(chu)理，表面(mian)噴塗0.1~0.3mm厚(hou)🔞的碳化(hua)鎢材料(liao),将硬度(du)❤️提高至(zhi)HC55以上。
2)針(zhen)對變送(song)器膜盒(he)氫滲問(wen)題,将所(suo)有含氫(qing)介質的(de)變送器(qi)👌膜盒接(jie)液材質(zhi)全部更(geng)換爲黃(huang)金膜片(pian)或金剛(gang)膜片,防(fang)止⚽氫離(li)子滲🛀透(tou)進膜盒(he)裏面,避(bi)免膜盒(he)鼓包✂️,消(xiao)除變送(song)器零㊙️漂(piao)或者⁉️假(jia)值問題(ti);同時将(jiang)矽油更(geng)換爲耐(nai)高溫💜(-30~315℃)矽(xi)油,防止(zhi)🐉矽油受(shou)熱膨脹(zhang)或蒸發(fa)。
3)儀表伴(ban)熱與工(gong)藝伴熱(re)分開,以(yi)便伴熱(re)總站單(dan)獨設立(li),懸挂禁(jin)動牌,防(fang)止工藝(yi)人員誤(wu)關伴熱(re),确保.伴(ban)熱質量(liang),并在根(gen)部閥處(chu)🚶‍♀️增加☔帶(dai)溫控器(qi)的電伴(ban)熱,确保(bao)❤️裝置異(yi)常情況(kuang)時伴熱(re)不間斷(duan),防止蠟(la)介質凝(ning)固。
4)根據(ju)實際情(qing)況，選擇(ze)合适的(de)取壓口(kou)，重質油(you)和合格(ge)蠟等含(han)有少量(liang)催化劑(ji)的19台單(dan)對楔式(shi)流量計(ji)取壓口(kou)設計之(zhi)初爲🌈斜(xie)向下取(qu)壓,運行(hang)時容易(yi)沉澱雜(za)物堵塞(sai)取壓口(kou),嘗試向(xiang)上‼️取壓(ya),但是容(rong)易集氣(qi),最終選(xuan)取爲水(shui)平取壓(ya);油洗🧑🏽‍🤝‍🧑🏻石(shi)腦油和(he)尾油、柴(chai)油✉️等介(jie)質的24台(tai)雙對楔(xie)式流量(liang)計設計(ji)取壓口(kou)朝上,運(yun)行時經(jing)常集氣(qi),維護時(shi)需要經(jing)常排氣(qi),排氣存(cun)在介質(zhi)外漏風(feng)險，外漏(lou)的介質(zhi)滴🚶到保(bao)溫棉易(yi)引起火(huo)災,最終(zhong)選爲調(diao)向爲斜(xie)下45°取壓(ya),确💜保介(jie)質流過(guo)時能👌與(yu)膜盒充(chong)分✌️接觸(chu),保證測(ce)量的正(zheng)确率,排(pai)污時用(yong)桶接液(ye)防止介(jie)☀️質滴到(dao)可燃物(wu)上☔引起(qi)着火。
5)在(zai)取壓閥(fa)與雙法(fa)蘭連接(jie)部件之(zhi)間設置(zhi)排污洩(xie)壓(放空(kong))閥,要求(qiu)儀表人(ren)員定期(qi)排污或(huo)排氣。排(pai)污閥出(chu)口再加(jia)一段帶(dai)彎頭💁排(pai)污🧡管(防(fang)止噴濺(jian)),排污洩(xie)壓(放空(kong))閥還可(ke)以在流(liu)量計校(xiao)準過程(cheng)中保🚶證(zheng)正負雙(shuang)法蘭之(zhi)間的受(shou)壓一-緻(zhi),确保校(xiao)準可靠(kao),同時❤️保(bao)證維修(xiu)人員的(de)安全🔞;另(ling)外若雙(shuang)法蘭變(bian)送器損(sun)壞需要(yao)更換,通(tong)過排污(wu)洩壓🛀🏻閥(fa)門]能夠(gou)判斷取(qu)壓一次(ci)閥門]是(shi)否💯滲漏(lou)。
5優化效(xiao)果
1)優化(hua)前加氫(qing)減壓塔(ta)加熱爐(lu)8路進料(liao)流量在(zai)2025年11月某(mou)🎯-天24h的測(ce)量折線(xian)圖如圖(tu)2所示。
 
2)優(you)化後加(jia)氫減壓(ya)塔加熱(re)爐8路進(jin)料流量(liang)在2025年11月(yue)某--天24h的(de)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測量折(she)線圖如(ru)圖3所示(shi)。
 
3)優化前(qian)由于43台(tai)楔式流(liu)量計測(ce)量不穩(wen)定性,導(dao)緻油品(pin)加工裝(zhuang)置🌈加氫(qing)、加氫裂(lie)化單元(yuan)部分二(er)級聯鎖(suo)及自動(dong)控制回(hui)路無法(fa)投用，嚴(yan)重影響(xiang)工藝操(cao)作。通過(guo)一系列(lie)優化措(cuo)施的實(shi)施,油品(pin)加工裝(zhuang)置的楔(xie)式流量(liang)計已經(jing)測量穩(wen)定,聯鎖(suo)及自動(dong)控制回(hui)路全部(bu)具🏃‍♂️備投(tou)用條件(jian),有效保(bao)證了工(gong)藝操作(zuo)和緊急(ji)狀态下(xia)🌈的聯鎖(suo)可靠動(dong)作。
6結論(lun).
　　楔式流(liu)量計在(zai)裝置運(yun)行中相(xiang)對于孔(kong)闆流量(liang)計,.抗髒(zang)污、可自(zi)🐅清潔、運(yun)行精度(du)高、差壓(ya)值穩定(ding)、壓損小(xiao).量程比(bi)寬、直🥵管(guan)段要求(qiu)小，能夠(gou)測量雙(shuang)向流,性(xing)能好維(wei)護,維修(xiu)工作量(liang)大大減(jian)少,符合(he)目前企(qi)業高效(xiao)環.保節(jie)能的要(yao)求。但是(shi),任何測(ce)量儀表(biao)都不是(shi)萬能的(de),即使國(guo)家規範(fan)也不一(yi)定适合(he)所有工(gong)況，對于(yu)測量過(guo)程出現(xian)的具體(ti)問題要(yao)根據實(shi)際情況(kuang)針對性(xing)進行優(you)化,因此(ci)當在裝(zhuang)置運行(hang)過程中(zhong)發現測(ce)量儀表(biao)不準🛀🏻時(shi)，不可直(zhi)接否定(ding)某一類(lei)測量儀(yi)表,應綜(zong)合考慮(lü)🏒材質、取(qu)壓方式(shi)、介質成(cheng)分、溫度(du)和壓力(li)等多方(fang)因素☔,并(bing)借鑒類(lei)似裝置(zhi)使用經(jing)驗,進行(hang)改造優(you)化，提高(gao)儀表适(shi)應.性,确(que)保計量(liang)正确👄率(lü)。

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