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摘要：本文以空分设备为背景，简单描述了流量仪表的种类，空分设备上流量计的应用，详细介绍了电磁流量计、孔板、浮子流量计的工作原理及应用。并以空分装置为实例说明了各个流量测点所用流量计的情况，同时也介绍了，流量仪表在现场安装使用过程中常常存在泄露的问题。讲述了怎么预防和消除泄露的措施。
关键词：流量仪表；泄露；措施
流量测量仪表是用来测量管道或明沟中的液体、气体或蒸汽等流体流量的工业自动化仪表，又称流量计。
流量是指单位时间内流经管道或明沟有效截面的流体数量，流体数量用体积表示的时候称为体积流量，单位为立方米/时、升/时、升/分等；流体流量用质量表示者称为质量流量，单位为吨/时、千克/时等。
空气分离装置是目前在钢厂、化工等大型工厂应用比较普遍的装置，流量测量在空气分离装置中是非常重要的参数，往往涉及到设备的性能考核指标。
一、电磁流量计
在预冷系统中，冷却水进空气冷却塔流量指示、冷冻水进空气冷却塔流量指示要用到测量水流量计，综合各种流量计比较看，选用电磁流量计可以准确的测量水的流量，并且长期稳定运行。
测量流量时，水流过垂直于流动方向的磁场，水的流量感应出一个与体积流量成正比的电压，其感应电压信号通过两个与水直接接触的电极检出，并通过电缆传送至放大器，然后转换成统一输出信号。
选型中要注意以下几点
1.电极：一般循环水经过软化处理后不产生结晶、结疤、沾污电极问题，可用标准电极；
2.电极材料的选择：由于我们是测量普通的工业循环水，没有腐蚀性，选用不锈钢0Cr18Ni12MO2Ti（DN3-DN3000）
3.衬里材料的选择：硬橡胶或氯丁橡胶，可耐一般的弱酸弱碱腐蚀，耐温80度，能满足我们对水的测量。
4.防护等级的选择：如果在室外安装的话一般选择IP65，为防喷水型，能够满足我们的室外工作要求，如果放在室内的话可以降低防护等级。
5.一般选择传感器的口径与连接的工艺管道口径相同，这样安装方便，不要异径管。
但它的前提是管内的正常使用流速应在测量范围内，从价格上考虑，对于口径比较大的电磁流量计价格比较高，大管道内流速偏低，工艺参数稳定的情况，口选用口径较小的传感器，这不仅可使仪表运行在较好的工作状态下，还可以降低仪表的投资费用。
电磁流量计一般对直管段的要求是前五后二，具体的要求要根据前后弯管阀门等具体情况分析。
二、孔板
在纯化系统上一般有两个流量，一个是进分馏塔空气流量指示，另一个是再生气流量指示报警，分馏塔系统流量有，产品氧气流量指示控制、氮气流量指示控制、增压膨胀空气流量指示、以上指示测点都用孔板测量。
孔板的原理为：将节流装置安装在管道中，如果有流体经过节流装置，会产生一定的阻力，上下游之间会出现压力差，根据伯努力方程，经过推到可以得到流量与压力差的关系基本方程式，利于差压变送器将差压值装换成标准电流信号，经过显示仪表或者DCS开方设置正确量程后，显示出流体的流量。孔板的取压方式有角接取压、法兰取压、径距取压三种，三种取压方式比较来看法兰取压较为实用，在法兰上直接取压安装方便，有利于减少安装错误造成的测量误差。标准孔板的前后直管段要求一般是前十后五，具体的要求要看孔板计算书。根据多年的使用经验来看，造成孔板测量误差较大的很大部分都是安装的原因，孔板一般对直管段的要求是前十后五，具体的要求要根据前后弯管阀门等具体情况，如果不能满足前后直管段要求的话会造成测量误差更大。
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分馏塔系统中氧气、氮气、无氮气等气体一般选用孔板流量计，设计到考核的产品气是为了增加准确性要做温度压力补偿，当空气分离设备开到正常工况的时候能达到设计温度压力的话温压补偿是不起作用的，只有当脱离正常工况时才有明显的流量偏差，在DCS中增加温压补偿以增加测量值得准确度。
三、浮子流量计
有时候污氮气作为冷箱充气时用户要求设置就地流量计，这时一般选用金属管浮子流量计，浮子流量计是基于定压降、变面积测量流量的原理，测量部分有下上大的椎管和能在其中自有上下移动的浮子组成，当流体流过时浮子的前后会产生差压力，使浮子上下移动。当浮子所受的差压力和所受的重力平衡时浮子将停留在某位置，此位置与流量有相应的关系。通过刻度指示就可以表示流量的大小。
四、流量仪表泄漏预防的措施
流量仪表广泛的应用各行各业的生产过程中，流量仪表的泄露轻者造成能源、原材料的大量浪费，重则导致设备报废、停工停产、人员伤亡和严重的环境污染。现场流量仪表是否泄漏，泄漏的程度，直接影响到系统安全、稳定的运行。流量仪表在现场运行工况条件下是否有泄漏主要是：流量仪表的设计选型是否符合现场条件、密封形式的选用是否适应现场的工作压力和工作温度的要求、流量仪表产品质量是否尊照相关的标准进行生产、流量仪表的安装施工及生产操作是否符合相关的规范。
1.加强流量仪表的日常维护措施
流量仪表在安装使用前，必须进行压力试验，确保流量仪表本身无泄漏。安装使用后，流量仪表状况不良常常是引起泄漏事故的主要原因。因此，及时检修是非常重要的。日常，流量仪表要经常进行检查、保养、维修、更换、及时发现并取消隐患，以保证仪表处于良好的工作状态。
2.严格执行自动化仪表施工及验收规范
流量仪表在现场的安装施工中，必须遵守行业的施工及验收规范，保证仪表在使用过程中不泄露。流量仪表自重比较大的情况下，必须在流量仪表附近加装支撑，防止仪表自重造成密封面径向受力形成泄露。
3.保证流量仪表的使用条件
流量仪表在现场使用必须满足工况条件的各项技术指标，反过来，流量仪表的各项技术指标（温度、压力、以及流量）在工况条件下都不能超过允许值。特别是在一些化工行业，由于项目的增加，产量的扩大，往往在一些安装流量仪表管线上，各项技术指标同时变化，这就需要对流量仪表重新设计或选型，以预防流量仪表在使用过程中造成泄露。
4.保证流量仪表可靠的设计。为了提高流量仪表安全性和稳定性，在流量仪表设计过程中形影的设计标准。流量仪表的压力等级，必须涵盖对应工作温度和工作压力下的最大值，较高的压力等级需要合理的选用仪表的管道规格、法兰等级、以及阻流件的材质来保证，特别是在一些特使用场合，例如高温，高压、高腐蚀性，易燃易爆等场合，在流量仪表的设计过程中应相应的提高设计标准。
5.正确选用流量仪表材质。流量仪表检测流体的流量时，往往要根据流体介质的化学性质，合理的选用流量仪表本身的材质。流量仪表材质的选用要与使测被测介质的工作温度，工作压力以及介质化学属性等条件相应。
6.正确选择流量仪表在现场使用的密封形式。流量仪表跟现场工艺管道的链接过程分为螺旋链接和焊接。对于采用法兰的螺栓连接仪表，密封形式的设计原则至关重要。检测介质高温高压蒸汽的流量仪表，优先选用金属密封；检测介质为强腐蚀性的流量仪表，优先选用聚四氟乙烯材料密封；测量大口径含尘气体的流量仪表，优先选用盘根密封；易燃易爆的流量仪表，优先选用全焊接密封形式。正确的选用流量仪表的密封形式，也能预防和减少现场工况条件下流量仪表泄露的因数。
五、结束语
综上所述，在工业生产中流量是非常重要的，所以对流量仪表选型、泄漏是不可忽视的问题，它对生产的经济性、安全性以及对环境都会带来重大的影响。预防流量仪表泄漏的关键在于选用流量仪表材质，保证流量仪表可靠的设计，保证流量的使用条件，正确的选择流量仪表的密封形式，严格执行自动化仪表施工及验收规范以及加强流量仪表的日常维护措施。
参考文献
[1]管泽玉.空分装置节能和稳定运行改造[J].河南化工.2013(11).
[2]位天时,黄春涛,唐友军.空分装置系统改造后调试探讨[J].冶金动力.2017(06).
[3]张兆明.小氮肥.新建空分装置应注意的问题[J].2013(07).
[4]赵明星,陈万里.空分装置技术分析[J].科技信息.2010(11).
论文作者:宋清蕊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/24
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