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氯碱化工企业涡街流量计的计量管理

时间:2018/04/15来源:未知

  在氯碱化工企业各类流量仪表应用较多,它们的安装方式不尽相同,有一定的技术要求和规定。正确安装才能保证仪表的固有的计量特性(准确度)。因此,安装人员要仔细阅读配管图、流量仪表的安装使用说明书,按技术规范要求和流量说明书中的技术指南去做,有助于成功安装。安装前的检查和校准。在新安装的工艺设备管道上安装流量仪表,必需在管道吹扫干净后才可进行安装,二次仪表(包括差压变送器,各类转换、显示、累积仪)要进行校准,合格后方可安装。对节流元件(孔板),如果从设计、制造、安装过程都严格遵守标准规定,它的测量精度是有保证的,因此规范安装更显重要。

        流量仪表远传(电)信号线注意尽可能远离动力线,防止电磁干扰。测量气(液)态流量要有排液(气)阀门。前后直管段要满足要求,并要注意管道上的阻流元件的位置。流量仪表本体上标注的方向要和介质流动的方向一致。无论何种流量仪表最好不要装在离泵较近的管道上。对电磁流量计、超声波流量计等,要注意仪表附近是否有大的电磁干扰源(大电机、大型变压器等)。管道的振动对质量流量计、涡街流量计的测量影响很大。

        流量仪表与其它(显示仪表、DCS、SIS 卡件、转换等)设备连接应注意输出负载电阻的匹配和信号转换。如果流量仪表输出是频率信号(椭圆齿轮流量计、涡街流量计等),输出信号与显示表或 DCS、SIS 相连,显示表或(DCS、SIS)卡件,输入信号应是频率信号输入和频率信号卡件,最好中间不进行转换,以提高测量精度。还要注意输出信号的不同,与其它设备连接时,有采用三线制传输,也有采用二线制传输的。

        如果测量需要温度、压力补偿,需要在传感器附近测压力和温度时,测压(温度)点应安装在传感器下游的 3~5D 处,测温点应在传感器下游的 6~8D 处。总之,流量仪表的安装和验收必须符合《GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范》中的有关规定。

氯碱化工企业涡街流量计的计量管理

影响流量仪表准确度的几个问题

        流量测量系统安装完成、投入运行后,涡街流量计的准确度会因安装是否规范,运行的实际工艺参数与当初的设计情况是否一致等各种原因有关,多少会给流量测量系统带来附加误差。系统的准确度等级就不是测量结果的准确度等级(姑且称为现场准确度),而国标 GB1787—2006 中对流量测量系统准确度的要求是现场准确度,它是实验室准确度(产品铭牌上标注的准确度)与现场附加误差的合成。而现场附加误差与流量仪表是否规范安装、现场工况工艺参数、仪表运行的参数设置、温度、压力、流速等有关。为保证流量仪表的现场准确度,应注意如下几个问题。规范设计、安装和良好的运行工况

        对设计而言,为保证流量仪表的准确度,要从设计开绐,流量仪表在设计、选型、和定货时,工艺(仪表)专业要向生产厂家提供准确的工艺参数和流体测量参数。由于(孔板)流量计的设计计算都有专业的计算机辅助设计(软件),设计计算十分方便,工艺参数越详细,越接近实际工况。流量仪表的规范选型,是对今后的运行和测量准确度的保证。对安装而言,有关规定和要求详情见 3.1 的论述。对工艺而言,良好稳定的工艺过程对保证流量仪表准确度有重要的意义。

量程配套、差压信号开方和小信号切除
        在氯碱化工企业,使用差压式(孔扳)流量计检测流量居首位,整套装置由节流装置和二次仪表(差压变送器和流量显示仪)组成。它们可由不同的厂家生产配套组成。因此要注意,差压变送器和显示仪的量程要和节流装置量程一致,差压变送器的输出是没有开方过的信号,显示仪就要有开方功能,如果没有,中间环节要加开方器,由于差压与流量为平方关系,在流量下限测量,差压变送器的下限误差显著增加,因此,使用显示(积算)仪或在流量控制系统中,要注意小信号切除。

智能仪表和补偿公式的合理选择
        由于计算机技术的发展和数字化、智能化仪表的出现,使流量测量的温度、压力补偿变的比较容易。流量信号与 DCS、PLC、SIS 组成的流量测量系统时,因各公司开发的模块、软件(补偿的数学模型)不同而有不同的选择。智能化流量显示(累积)仪,参数的设定决定了补偿(公式)方式的选择,在设定时应注意压力、温度单位、小数点、标准状态等,以防选错。另外,影响流量测量准确度的还有湿度,如饱和蒸汽的测量,随着输送距离的增长,湿度的变化较大,对测量影响很大,但因技术条件所限目前还无法解决,只能以供、需双方认同的一个流量系数对结算的流量数值进行修正。

保持涡街流量计始终在良好的运行状态
        为保证流量仪表的准确度,应作好仪表的维护工作,发现问题及时处理,使仪表绐终运行在良好的状态下,这是很重要的环节。要从人员、制度、技术培训等方面着手,维护人员的培训和专业技术水平的提高,也是计量管理的重要方面。

        在发现流量测量有问题时,在排除仪表本身故障外,还要从工艺过程、设备上找原因,看工艺过程、设备是否有问题,人员是否操作不当,流量实际工况是否偏离设计工况甚大等。例如,工艺管道上安装的孔板,如果长期运行在超过设计的温度、压力、流速的情况下,会使孔板变形,口孔锐化等故障发生,使流量系数偏离标准值,这类故障一般较难发现,只有对测量数据的长期跟踪、分折才能作出判断,并要拆卸后才能作出最终判断,这类问题应当引起重视。流量仪表的计量管理

流量仪表的人员和制度管理
        流量测量系统的运行、维护和管理,是一项技术性很强的工作,应安排有一定专业技术水平和计量管理知识的人员从事此顶工作,流量仪表的使用、维护、检定和管理有相应的管理部门,各类人员各负其责:管理人员对外与上级计量主管部门进行信息沟通,解决贸易计量纠纷;对内调宣传计量知识,解内部计量纠纷。使用、运行维护人员要经过专业技术培训,培训合格后上岗。值得注意的是运行维护人员和抄表人员应分开,以示计量公正。特别是用于贸易结算和成本考核的流量仪表,应有专门的人员负责运行、维护。

        人员的管理是建立在一定的管理制度基础之上,因此,要结合《测量管理体系 测量过程和测量设备的要求》(ISO010012:2003),建立起一整套完善的计量管理体系和制度,管理部门应制定《流量仪表运行管理制度》、《计量人员管理制度》,应根据流量仪表的不同用途,实行重点管理和一般管理。对用于贸易结算、成本考核和过程控制的涡街流量计实行重点管理,其它实行一般管理。建立流量仪表的设备管理台帐,依据国家有关法律规定和检定规程,编制《流量仪表的强检计划》、《流量仪表的周检(校准)计划》。对用于贸易结算的涡街流量计,定期联系有资质的检定机构依法进行强制检定(或送检),以保证流量仪表准确、合法的使用。对一般管理的流量仪表,为保证流量测量系统的准确性,应根据计划进行(示值)周检或校准,可根据不同的介质采用容积法、称重法和标准表法,以保证其准确性和可靠运行。维护人员要进行专业技术培训,学习有关计量方面的政策、法规,提高他们的技术、业务水平,也是计量管理中很重要的一部分。

流量仪表的维护和管理
        虽然流量仪表可靠性较高,但实践证明在氯碱化工企业,为确保流量仪表准确、稳定运行,日常维护工作是不可少的。在氯碱化工企业,由于测量介质的不同,各种类型的的流量仪表使用较多,给维护和管理带来更高的要求。由于各类流量仪表的测量原理的不同,有不同的结构形式,安装、维护(修)人员需要了解各种(类)流量仪表的测量原理、结构和特点以及流量信号的转换过程中的各个环节,认真、仔细阅读产品使用说明书,按要求进行安装和维护,以保证流量仪表的正常运行和精确测量。流量仪表维护人员,每天要对所管辖的仪表进行认真的巡回检查,定期排污(气),定期进行系统维护,及时处理故障,利用系统计量运行的间隔,对系统的一、二次表的机械、电气零位进行校准。在有可能、有条件的情况下可对流量系统的示值准确性进行“比对校验”,常用的有物料平衡法、热量平衡法和设备能力估算法。在做上述工作时应作好累计流量数的记录,防止数据丢失。要经常分折流量计量数据,若发现偏离正常计量值,要及时查明原因,如属仪表故障要及时处理,属工况偏离设计值,可根据计量结果对系统进行参数调整或系数修正。要结合企业每年的设备系统大修,及时合理的安排计划检修、周检(校准)、强检工作,以保证流量仪表始终运行在最佳工作状态。

涡街流量计的数据管理
        随身企业全面走向市场化,经营和物流管理进一步深化,对外贸易结算,对内成本核算,都要“斤斤计较(量)”,使得流量计量越显得重要。而科学的发展使流量仪表数字化,智能化和计算机管理得到广泛的应用,很多企业都建立了能源计量网,给流量计量的数据管理代来很大的方便。如何有效的管理流量计量数据,提高企业信息管理水平,是每一个企业应考虑的问题。根据计量管理体系的要求,流量仪表的设计资料,流量计量数据是测量数据,必须纳入管理,确保“数出一家”。为此,应做好如下工作:收集、保管好随流量仪表的设计、计算、制造、安装的各种文件资料,建立流量仪表的技术(运行、检定、证书等)档案。实行计算机管理的,要对用于贸易结算、成本核算等重要数据进行备份,并实行分级管理,防止数据丢失,确保数据安全,这也是防止弄虚作假的有效手段。对用于结算、上报、上传的流量数据,要有审核、审批的手续,并根据管理体系的要求确定保存时间。做到数据上传准确及时,数据共享、统计查询、实时监控分折,给上级领导生产决策,贸易经营,解决计量纠纷提供有效的流量(计量)数据。

        虽然现在有很多新型流量仪表出现,并在一定范围内运行且运行情况良好,但核心的问题是它们没有一个国家标准作为技术支持。特别是用于贸易结算,在发生计量纠纷时,使用者承担着一定的技术和计量风险。为此,在化工企业有 60%以上在使用差压式流量计测量流量,所以从技术角度看,差压式(孔板)流量计的孔板、孔板前后直管段、差压变送器、显示(积算)表、导压管的正确设计计算、选型、调校、安装是十分重要的工作。从计量管理角度看,涡街流量计是测量设备,还应从采购、流转和报废等方面进行管理。随着国家节能减排的要求越来越高,流量计的压损就值得考虑了,如差压式(孔板)流量计,固有的缺点是压力损失大,还没有好方法解决。虽然有一些专家提出用内锥流量计,但它们的设计和制造目前没有国家标准,给使用者带来一定风险。根据有关专家论文指出,解决上述问题的方法是“采用标准节流装置中的喷嘴应该是一个解决的办法”,因为在同样流量及β值下,喷嘴压损一般仅为孔板压损的 30%~40%,且有国家标准作为技术支持。从流量仪表的发展趋势和节能的要求看,电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计、(科氏)质量流量计在氯碱化工企业有着广阔的应用前景(已有很多应用),它们还应在稳定性上有所改进,价格上有所降低。为此要积极探讨各类新型流量仪表的性能,逐步使用技术选进、节能、安装维护方便的流量仪表,以满足氯碱化工企业流量测量和控制的需求。

  一、氯碱化工企业的计控仪表的计量工作
 
  氯碱化工企业的计控工作的基础之一,就是要做好其计量工作,目前。我国化工企业的计量工作已经相对比较成熟,其主要体现在对于相关能源、原材料以及成品的计量等。
 
  1.由于氯碱化工对于生产能源的需求比较大,比如说像水、电、汽之类的消耗都比较大,从而使得其对于氯碱化工的生产成本的影响也比较大,对于水电汽的计量工作也显得十分重要,其计量方法有:
 
  1.1水计量
 
  根据各类水的电导率的不同所选择的仪表的类型也不同,在氯碱化工行业盐水的流量计量一般选择电磁流量计;循环水的流量计量根据管道的尺寸不同所选择的仪表也不同,大管径的一般选择阿牛巴流量计,小管径的选择电磁流量计;脱盐水由于其电导率很低,是不能选择电磁流量计的,现在行业内一般选择超声波流量计,根据管道的大小和测量精度的要求不同,可以选择外夹式超声波流量计和管道法兰安装式超声波流量计,大管径的工艺管道一般选择外夹式,流量计量精度要求高的一般选择管道法兰式安装。
 
  1.2蒸汽计量
 
  对于蒸汽的计量行业内一般选择孔板流量计或涡街流量计。孔板流量计价格便宜,应用差压原理测量也比较简单,但压损较大,精度也不是太高。涡街流量计是利用卡门涡街原理制作而成的,测量精度较高,但由于蒸汽温度较高,一般需要选择分体式。
 
  1.3电计量
 
  氯碱化工主要就是利用电解饱和食盐水的方式来获取氢气、氯气,故而对于电计量的工作显得十分重要。
 
  2.对于原材料及成品的计量
 
  对于原材料和成品的计量,会对企业的经济效益产生较大的影响。而由于各个氯碱化工企业的实际状况不同,运输方式也有所差别,所以实际的计量方式也不尽相同,计量器具也相应有所变化。一般而言,固体物料会采用轨道衡、台秤等仪器,液体物料则采用质量流量计、地中衡等。尤其是PVC工艺生产中,进聚合釜的主要物料,如VCM单体、引发剂、分散剂、热水等都需要用双质量流量计进行计量。
 
  二、氯碱化工企业的计控仪表的工艺控制
 
  1.氯碱化工行业的工艺自动化控制
 
  由于氯碱化工行业工艺流程长,检测及控制系统回路数较多,系统复杂,生产控制要求较高。为了满足生产控制要求,提高产品质量,降低消耗,节约能源及确保安全生产,目前行业内一般都是采用集散控制系统(DCS),对整个装置进行集中监视、控制、操作及安全保护。另外,单独设置可燃和有毒气体检测系统,当装置内的可燃和有毒气体浓度超过要求时,发出报警信号。DCS通过系统的OPC接口与全厂信息管理系统(MIS)进行通信,以达到统一管理、统一调度的目的,同时为企业ERP的实时数据库的建立提供数据来源。
 
  二次盐水过滤、离子交换塔、片碱/粒碱单元熔盐炉及包装系统、冷冻机组控制系统由专利商成套提供,采用PLC控制,并与DCS通讯。
 
  由于PVC工艺生产的特点,其要应用批量控制进行生产,大大提高了生产效率。为了生产安全起见,PVC装置一般单独设置ESD系统,在紧急情况下完成工工艺系统的安全隔离。
 
  2.氯碱化工行业计控仪表的选型
 
  氯碱化工行业仪表选型在满足工艺过程检测及控制功能的前提下,选用技术先进、质量可靠、便于维修且具有合理性能价格比的仪表设备。目前行业内选用的主要现场仪表以HART协议的智能化产品为主,目前智能型的电磁流量计和涡街流量计可以选配HART协议,调节阀为气动型。HART协议的智能化产品可通过DCS中的设备管理系统(AMS)对现场仪表进行调试、诊断和维护。一些不重要的或不需要经常改变给定值的调节系统采用气动基地式调节仪表。
 
  三、对氯碱化工企业计控仪表的应用探讨
 
  1.氯碱化工企业计控仪表在计量工作方面的应用探讨
 
  随着这些年以来,现代科学技术的不断发展,化工行业也取得了令人瞩目的成就,而其中,广泛应用与化工行业的计量仪表,也在不断的更新换代,向着可靠、稳定、高精度、易安装、易维护甚至防腐防爆等等多功能、全方面的方向发展前进,使得氯碱工业的计控水平不断的提高。
 
  计量的相关仪器仪表,在防腐性能上面还存在一些问题,相关的技术也还不成熟,造成计量工作中的难题。
 
  而在对氯气的纯度、氯中所蕴含的氢以及碱液的浓度等的分析,其仪器仪表相较其他的一些分析仪器,在可靠性能方面也不够完善。
 
  因此,目前对于氯碱化工企业计控仪表的研究工作,应当加强对于仪器仪表在防腐防爆方面及其可靠性的研究。
 
  2.氯碱化工企业计控仪表在控制工作方面的应用探讨
 
  2.1氯碱工业的工艺生产在主要的检测或者控制点的仪器仪表的相关配备以及其精度都不够规范。在实际的工作环境中,还是有一部分氯碱化工企业没有严格执行该规范的有关规定。
 
  2.2随着现代科学技术的发展,氯碱工业的主要生产工艺的控制已经逐渐的采用计算机控制系统,使得工控机的种类越来越多,各种机型的更新换代速度也比较快,从而导致其规模化、标准化水平比较低。
 
  综上所述,由于相对于国外的相同生产过程,国内的各方面的技术还存在许多差距,我们对于氯碱化工计量控制等过程仪表的研究,要积极地借鉴与引进国际上的先进技术,以此拉动国内相关技术的
 
  所以,对于氯碱化工企业计控仪表的研究,还应当积极的引进国外的先进技术,带动国内相关技术的发展,研究出安全可靠而价格相对低廉的产品;另一方面,也要重视对于工控机种的规模化、标准化程序的探究。

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