流量計選用時流體特性和經(jīng)濟型方面考慮因素
1.流體特性方面的考慮!
(1)流體溫度和壓力
必須界定流體的工作溫度和壓力,特別在測量氣體時溫度壓力造成過大的密度變化,可能要改變所選擇的測量方法。如溫度或壓力變化造成較大流動特性變化而影響測量性能時,要作溫度和(或)壓力修正。
(2)密度
大部分液體應用場合,液體密度相對穩(wěn)定,除非密度發(fā)生較大變化,一般不需要修正。
在氣體應用場合,某些儀表的范圍度和線性度取決于密度。低密度氣體對某些測量方法,例如利用氣體動量推動檢測元件(如渦輪)工作的儀表呈現(xiàn)困難。
(3)化學腐蝕和結(jié)垢
流體的化學性有時成為選擇測量方法和儀表的決定因素。流體腐蝕儀表接觸件,表面結(jié)垢或析出結(jié)晶,均將降低使用性能和壽命。儀表制造廠為此常提供變型產(chǎn)品,例如開發(fā)防腐型、加保溫套防止析出結(jié)晶,裝置除垢器等防范措施。
(4)粘度和潤滑性
有些儀表性能隨著雷諾數(shù)而變,而雷諾數(shù)又與粘度有關。在評估儀表適應性時,要掌握液體的溫度-粘度特性。氣體與液體不同,其粘度不會因溫度和壓力變化而顯著地變化,其值一般較低,除氫氣外各種氣體粘度差別較小。因此確切的氣體粘度并不像液體那樣重要。
粘度對不同類型流量儀表范圍度影響趨勢各異,例如對大部分容積式儀表粘度增加范圍度增大,渦輪式和渦街式則相反,粘度增加范圍度縮小。
潤滑性是不易評價的物性。潤滑性對有活動測量元件的儀表非常重要,潤滑性差會縮短軸承壽命,軸承工況又影響儀表運行性能和范圍度。
(5)壓縮系數(shù)和其它參量
測量氣體需要知道壓縮系數(shù),按工況下壓力溫度求取密度。若氣體成分變動或工作接近超臨界區(qū),則只能在線測量密度。
某些測量方法要考慮流體特性參量,如熱式流量計的熱傳導和比熱容,電磁流量計的液體電導率
(6)多相和多組分流
測量多相和多組分流動應十分謹慎對待。經(jīng)驗表明,單相通用流量儀表用于多組分或多相流體,測量性能會改變(或大幅度改變)。
蒸汽流量計單工質(zhì)流體有時也會呈現(xiàn)雙相,例如濕蒸汽中水微粒隨著蒸汽流動,環(huán)境溫度或介質(zhì)壓力偏離原定狀態(tài),儀表就可能不適應。
測量兩種或兩種以上不相溶液體匯流混合液流量時,應注意存在流速不均勻,使流動成為分層或塊狀流等帶來的問題。
測量液固雙相流時要了解固相含量、粒子大小和固體性質(zhì)以及流動狀況(懸浮流、管底流、動床流還是淤積流?)。測量氣液雙相流時盡可能采用分離后分相測量,以保證獲得較小測量不確定度,然而對有些場合這種方法不切實可行或不符合要求。
2.經(jīng)濟方面的考慮
經(jīng)濟方面只考慮儀表購置費是不全面的,還應調(diào)查其它費用,如附件購置費、安裝費、維護和流量校準費、運行費和備件費等。此外,應用于商貿(mào)核算和儲存交接還應評估測量誤差造成經(jīng)濟上的損失。
(1)安裝費用
安裝費應包括作定期維護所需旁路管和運行截止閥等輔助件的費用。
(2)校準費用
定期校準費用取決于校準頻度和所校準儀表{**}度的要求。為了經(jīng)常在線校準石油制品儲存交接貿(mào)易結(jié)算用儀表,常在現(xiàn)場設置標準體積管式流量標準裝置。
(3)運行費用
流量儀表運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表電力消耗或氣動儀表的氣源耗能(現(xiàn)代儀表的功率極小,僅有幾w到幾十w);以及測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費。泵送費用是一個隱蔽性費用,往往被忽視。
現(xiàn)舉一選用失誤案例。70年代國外設計承建的某石化成套裝置中管徑為1200mm的冷卻水流量控制系統(tǒng),用孔板作流 量檢測件,壓力損失較大,一年的泵送能耗費購置一臺電磁流量計足足有余[2]。承包方為節(jié)省投資而由用戶長期負擔高昂的運行費。一般認為口徑超過 500mm盡可能選電磁式和超聲式等無壓損儀表。
(4)維護費用
維護費用是儀表投入運行后保持測量系統(tǒng)正常工作所需費用,主要包括維護勞務和備用件費用。