氮氣計量表

一、氮氣計量表正確選擇：

1、度等級：一般來說，選用渦輪流量計主要是看中其高度，但是流量計準確度愈高，對現(xiàn)場使用條件的變化就愈敏感，所以，對儀表度的選擇要慎重，應從經(jīng)濟角度考慮。對于大口徑輸氣管線的貿易結算儀表，在儀表上多投入是合算的，而對于輸送量不大的場合選用中等精度水平的即可。
2、流量范圍：同上所述
3、氣體的密度：對氣體渦輪流量計，流體物性的影響主要是氣體密度，它對儀表系數(shù)的影響較大，且主要在低流量區(qū)域。若氣體密度變化頻繁，要對流量計的流量系數(shù)采取修正措施。
4、壓力損失：盡量選用壓力損失小的渦輪流量計。因為流體通過渦輪流量計的壓力損失愈小，則流體由輸入到輸出管道所消耗的能量就愈少，即所需的總動力將減少，由此可大大節(jié)約能源，降低輸送成本，提高利用率。
有人曾經(jīng)做過試驗，影響壓損的主要組件是渦輪流量計的前導流器，選用半橢球體的前導流器與選擇錐體的前導流器相比，前者渦輪流量計的壓損可大幅度降低。
5、結構型式：
(1)內部結構宜選用反推式渦輪流量計。因為反推式結構在一定流量范圍內可使葉輪處于浮游狀態(tài)，軸向不存在接觸點，無端面摩擦和磨損，可延長軸承的使用壽命。
(2)按管道連接方式選型，流量計有水平和垂直安裝兩種方式，水平安裝與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接;小口徑和高壓管道選用螺紋連接;夾裝連接只適用于低壓中小管徑;垂直安裝只有螺紋連接。
(3)按環(huán)境條件選型，考慮溫度、濕度的影響。天然氣計量要選擇本安型防爆渦輪流量計。
6、軸承：渦輪流量計的軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三類材質。天然氣計量儀表軸承應選用碳化鎢材料。

以上是選型時要考慮的主要方面。由于渦輪流量計類型規(guī)格繁多，特別是不同的制造廠產品質量有差別，選型時應盡量搜集制造廠及產品的有關技術標準等資料，進行反復調查比較后再決定取舍。

二、氮氣流量計概述：

氣體渦輪流量計是一種精密流量測量儀表，與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。氣體渦輪流量計廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的氣體渦輪流量計可以應用于制藥行業(yè)。

一體化氣體渦輪流量計結構為防爆設計，可以顯示流量總量，瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池，單功能積算表電池使用壽命可達5年以上，多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。

一體化表頭可以顯示的流量單位眾多，有立方米，加侖，升，標準立方米，標準升等，可以設定固定壓力、溫度參數(shù)對氣體進行補償，對壓力和溫度參數(shù)變化不大的場合，可使用該儀表進行固定補償積算。

三、氮氣計量表工作原理：
氣體渦輪流量計采用葉輪探頭進行測量。它先將流速轉換為渦輪的轉速，再將轉速轉換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的累計流量，其輸出信號為頻率，易于數(shù)字化。圖中感應線圈和永磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產生感應信號。信號經(jīng)放大器放大和整形，送到計數(shù)器或頻率計，顯示總的積算流量。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率－電壓轉換以指示瞬時流量。葉輪的轉速正比于流量，葉輪的轉數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調制式信號，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。它的量程比可達10:1,精度在±0.2%以內。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達0.01秒。

四、氮氣流量計分類說明：
1、氣體渦輪流量傳感器/變送器:

可作為工況流量信號的采集儀表，將流量信號遠傳至上位機傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號（4-20mA）；儀表價格低廉，集成度高，體積小巧，特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機控制系統(tǒng)配合使用。該類渦輪流量計均為防爆產品，防爆等級為：ExdIIBT6.。
應用場合:該類渦輪流量產品本身不具備現(xiàn)場顯示功能，僅將流量信號遠

2、智能一體化氣體渦輪流量計：

一體化智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場顯示，具有機構緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。

應用場合:①在溫度、壓力相對穩(wěn)定的工況現(xiàn)場，作為工業(yè)控制儀表。

          ②在溫度、壓力相對穩(wěn)定的工況現(xiàn)場，用戶可根據(jù)儀表示值氣體方程 自行運算到標況流量。

3、智能溫壓補償一體化氣體渦輪流量計：

DS-LWQ-D型氣體渦輪量計內置溫度、壓力傳感器和智能流量積算儀，通過微處理單元對實時采集的流量、溫度、壓力信號按照氣態(tài)方程進行溫度壓力補償，自動進行壓縮因子修正，然后將標準狀態(tài)下的體積流量直觀的顯示出來。

應用場合:計量或貿易結算。

五、氮氣流量計特點：

1、氣體渦輪計量表精度高，壓力損失小，始動流量低，對溫度壓力和流量進行自動跟蹤補償，電池供電，可輸出多種信號，選用進口軸承，壽命長，安裝方便。智能型速度式流量儀表是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力補償，具有準確度高、重復性好、測量范圍寬、安裝使用方便等優(yōu)點。

2、采用新型微處理器與高性能的集成芯片，運算精度高、整機功能強大，性能*。

3、采用微功耗*，整機功耗低。既能用內置3.6V電池長期供電運行，又可由外電源24V供電運行。

4、采用新型傳感器，抗振與抗脈動流性能好，不易腐蝕、可靠性好、使用壽命長。

5、按流量頻率信號，可將儀表系數(shù)分八段自動進行線性修正，可根據(jù)用戶需要提高儀表的計算精度。

6、采用EEPROM數(shù)據(jù)存貯技術，具備歷史數(shù)據(jù)的存貯與查詢功能，三種歷史數(shù)據(jù)記錄方式可供用戶選擇。

7、流量計表頭可180°旋轉，安裝使用簡單方便。

8、高精度計量，一般可達±1.5%、±1.0%。

9、重復性好，短期重復性可達0.05%～0.2%，正是由于具有良好的重復性，在貿易結算中是優(yōu)先選用的流量計。

10、可檢測被檢測氣體的溫度、壓力和流量，能進行流量自動跟蹤補償，并顯示標準狀態(tài)下（
  Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的氣體流量：可實時查詢溫度、壓力、時間、日期等數(shù)據(jù)。

 六、氮氣流量計基本參數(shù)：

1、選型表：

2、基本參數(shù)：

設備安裝：
(1)氣體渦輪流量計屬于精密測量儀表，在運輸、倉儲和操作時必須小心裝卸。
(2)在流量計裝入管道前，撕去法蘭進出口處的粘帶，并用吹起的方法檢驗葉輪轉動是否靈活平穩(wěn)。
(3)流量計開始安裝前，特別是安裝在新管路或經(jīng)維修的管路上時，首先應清掃管路，去除所有的渣、鐵銹及其它的管路碎屑。
(4)管路液壓靜力試驗后，任何留在管線里的液體都會損壞渦輪流量計的內部零件。如果液壓靜力試驗是必要的話，渦輪流量計必須要用一個管段來代替，確保在液壓靜力試驗后沒有液體留在渦輪流量計的上游管線里。
(5)流量計應水平安裝。帶有潤滑系統(tǒng)的流量計在安裝時應保證潤滑瓶開口朝上。公稱直徑DN≤200氣體渦輪流量計可以垂直安裝。安裝使用時，氣流方向應從上至下。
(6)任何情況下，在渦輪流量計的上游應安裝一段公稱直徑與流量計的公稱直徑相同的直管段，長度要求≥2DN;同時其下游也必須安裝一段與流量計的公稱直徑相同的直管段或彎管，并且要求其總長≥2DN。
(7)在氣體渦輪流量計入口管上游的漸縮管或漸擴管的開口角度不能超過30。。為了保證氣體政策輸送，便于對流量計進行維護，要在流量計安裝管道上設置旁通管道。
(8)氣體渦輪流量計宜緩慢地加壓和啟動，快速打開閥門的沖擊負載通常會損壞葉輪。
(9)如果需要在渦輪流量計附近的管線上做焊接工作，則必須將渦輪流量計拆下來進行。否則，會陰管道溫度過高而導致流量計的破壞。
(10)安裝氣體渦輪流量計時，注意使氣體流動方向與表殼上箭頭所指的方向*，安裝失誤會導致對渦輪流量計的破壞。
(11)管道必須沒有震動，管道內的氣流不能有大的脈動和雜質，沒有灰塵和液體，進入管路的外來物質會嚴重地損壞渦輪流量計，當預計氣體流中可能存在損壞流量計的外來物質時，建議在渦輪流量計上游管道安裝過濾器。
(12)對于安裝在戶外的氣體渦輪流量計，為了防風雨，應對其提供適當?shù)谋Ｗo措施。
(13)建議氣體渦輪流量計的實際使用流量應在流量計的大額定流量的20%—80%范圍內。氣體渦輪流量計允許短時過載，但實際大流量不能超過氣體渦輪流量計允許大流量的20%，而且持續(xù)時間不能超過半小時。
(14)流量計安裝時務必保證渦輪流量計入口和出口的連接同軸對準，且各螺栓力均勻，以免影響密封效果。為了得到準確的測量結果，必須保證沒有密封件從法蘭伸入管線。

由于石化企業(yè)生產設備和工藝特點不同，且我公司所處的地理位置冬夏溫差較大，造成在實際生產中對蒸汽、氮氣大幅度的調整。針對上述情況，選擇適宜的氮氣測量檢測設備就顯得尤為重要。較近兩三年，我公司引進一些新的計量氣體的儀表，使用了一些新的氣體流量技術。其中，F(xiàn)CI氣體質量流量計作為一種新的計量技術應用，對產品氣進行計量，取得良好的效果。

　　　　一、大慶石化公司氣體計量原狀

　　　 我公司大部分氣體的計量以往大多采用孔板作為一次計量元件，差壓變送器作為一次表，信號遠傳?？装宕嬖谥y以克服的缺陷：量程比只有3：1，壓損大、中間環(huán)節(jié)多、給維護帶來困難。另外，受季節(jié)和工況的影響，蒸汽的流量測量范圍變化比較大。因為沒有采用寬量程技術的節(jié)流式流量計，超測量范圍現(xiàn)象十分普遍，造成了很大的測量誤差。

　　　 針對這種情況，我公司在2004年引進FCI氣體質量流量計。FCI可用來測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、氮氣等氣體。它的智能型處理器能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)更改；溫度、壓力的自動補償及遠程通訊等優(yōu)點。

　　　 我公司將FCI應用在氮氣計量方面，經(jīng)過近5年多的運行，效果良好。事實證明，在苛刻的環(huán)境和嚴格的過程控制要求相結合的應用中，F(xiàn)CI的熱擴散式傳感元件擁有*的性能和可靠性。

　　　 二、FCI氣體質量流量計在氮氣計量中的應用

　　　 FCI特別的熱擴散式技術提供了出眾的準確度和高可靠性及對流量、液位/界面和溫度操作的高重復性指示。FCI典型的傳感元件包括兩個帶熱套管保護的電阻式溫度探測器（鉑RTD）。當這兩個RTD被置于流體中時，其中一個RTD被加熱，另一個則用于感應過程溫度。兩個RTD之間的溫差與過程流速及過程介質的性質有關。較高的流量或密度較大的介質將使被加熱的RTD加速降溫并使兩個RTD之間的溫差加速減小。

　　　 兩個RTD之間的溫差在無流量的狀態(tài)下達到較大。隨著流量的增加，被加熱的RTD冷卻，溫差就減小。流體流速的變化直接影響熱擴散的程度，進而影響道兩個RTD之間溫差的大小。一個電子控制線路可以將RTD的溫度轉化為DC電壓信號。這兩個信號在輸出終端輸出，并被用于驅動兩個可調設定點報警線路。兩個報警線路可以根據(jù)流量、液位/界面或溫度操作進行單獨的現(xiàn)場設定。

　　　 由于流量和RTD的冷卻效果間的關系同氣體應用中的質量流量測量直接有關，F(xiàn)CI熱擴散技術提供了一種高重復性、高準確度的氣體或空氣質量流量測量。配有*的微處理線路的“智能化”電路，使用戶可以輕易地對信號輸出進行設定，同時，也可以使用內置鍵盤或手持通訊器對顯示或報警進行現(xiàn)場調節(jié)。

　　　 1.參考端使用鉑RTD傳感器，質量流量計中采用質量平衡器，平衡兩個RTD的質量，即使用過程溫度突然變化，也能確保準確的質量流量測量。

　　　 2.FCI氣體質量流量計金屬無磨損，抗腐蝕，無需定期用汽油、煤油、酒精等對流量元件及檢測小孔進行清洗，它可以保證傳感器長期穩(wěn)定地運行。FCI氣體質量流量計不像渦街流量計的檢測元件容易被介質粘污后將影響測量準確度。

　　　 3.量程比可大至1000：1.

　　　 4.低壓降流體調整器使FCI流量計能在上下游直管段長度比正常要求短的條件下仍能使用，并且能保證準確度，產生的壓降小于目前任何其它整流器的1/3。

　　　 5.可選逆向流量檢測，可檢測正向和逆向流量。

　　　 6.多點或單點測量，多點及平均技術提供了高重復性、高準確度、更經(jīng)濟高效的測量。單點式適用于小管徑流量測量，多點式適用于大管徑管道、方管及直管段長度不能滿足要求的應用。

　　　 7.采用智能化設計，操作界面簡單，組態(tài)方便。軟件功能強，自診斷能力可方便提示儀表人員故障類型及故障位置。

　　　 8.結構簡單，安裝方便，電子部件可以隨意拆卸檢查，采用微處理器作為信號檢測和處理的核心部件，可以較大限度地將振動所引起的干擾信號過濾掉，優(yōu)化信號的質量和品質。

　　　 在實際的使用過程中，將FCI與原有的孔板差壓帶溫度、壓力補償?shù)挠嬃肯到y(tǒng)比較：

　　　 首先，F(xiàn)CI沒有類似孔板的導壓管，基本上沒有泄露點，不必擔心因為泄露而引起計量不準確。

　　　 其次，與其他流量儀表相比，F(xiàn)CI氣體質量流量計的儀表維護量使比較小的。安裝以后污水壓損失、沒有潛在的漏水。冬天不用保溫伴熱、夏天不用防雨，基本屬于免維護的儀表設備。同時，這種儀表在安裝時是在線安裝，沒有影響正常生產。

　　　 第三，它十分重要的一點是測量準確度高，明顯優(yōu)于孔板。2005年3月份對孔板測量系統(tǒng)和氣體質量流量計測量的兩組不同的計量數(shù)據(jù)進行對比分析，氣體質量流量計測量的數(shù)據(jù)與壓縮機的實際外送量吻合，而孔板測量系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)與壓縮機的實際外送量存在明顯的偏差，并且在小流量時孔板測量系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的偏差非常明顯。