液氨流量計(jì)使用案例

摘要：質(zhì)量流量計(jì)以其優(yōu)越的產(chǎn)品性能在化工行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要介紹了流量計(jì)在液氨計(jì)量中的應(yīng)用，提出了一種適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)量方案，保證了質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確計(jì)量，提高了公司的科學(xué)管理水平。

 

我公司生產(chǎn)系統(tǒng)由合成分廠，聯(lián)堿分廠，尿素分廠組成。生產(chǎn)尿素、純堿、氯化氨產(chǎn)品所消耗的液氨由氨分廠產(chǎn)出供給。由于液氨的密度受壓力、溫度影響的變化很大，因此在生產(chǎn)系統(tǒng)中在氨的計(jì)量上有一定難度。91年我廠按照化工部推薦的“高位槽配廣東南海儀表廠生產(chǎn)的旋渦流量計(jì)液氨計(jì)量方案”實(shí)施于合成氨分廠的液氨產(chǎn)量計(jì)量，但未取得成功。94年新上尿素分耗氨計(jì)量選用德國(guó)原裝渦街流量計(jì)。由于渦街流量計(jì)是體積流量計(jì)量，因此要經(jīng)常根據(jù)液氨的壓力、溫度來修正脈沖系數(shù)F。如不進(jìn)行修正，計(jì)量誤差很大。從94年尿素投產(chǎn)到99年渦街流量計(jì)徹底失效停用僅僅5年時(shí)間(實(shí)際尿素分廠至99年累積生產(chǎn)時(shí)間也只有3年左右)就返回德國(guó)維修一次，而且經(jīng)多次檢定，線性度很差，*后無法使用而停用。因此，在2001年9月以前生產(chǎn)上氨系統(tǒng)的計(jì)量是以耗代產(chǎn)。即以尿素分廠耗氨計(jì)量與聯(lián)堿分廠耗氨計(jì)量之和，再加上液氨儲(chǔ)罐的液位高低折算出的氨儲(chǔ)量，這就是合成氨分廠的產(chǎn)氨量。99年因尿素分廠渦街流量計(jì)失效停用，使這種粗曠的計(jì)量也無法維持下去，嚴(yán)重影響了公司目標(biāo)成本考核管理。因此，公司下決心對(duì)氨系統(tǒng)的計(jì)量進(jìn)行整改，完善氨系統(tǒng)的準(zhǔn)確計(jì)量。

 

一、儀表選型

要準(zhǔn)確計(jì)量，計(jì)量?jī)x表的選擇很重要。近幾年，隨著高科技的飛速發(fā)展，計(jì)量?jī)x表的種類越來越多，計(jì)量品質(zhì)也越來越好。其中，質(zhì)量流量計(jì)是利用科里奧利力原理來測(cè)量流量。當(dāng)沒有液體流過兩段平行安裝并以一定頻率振動(dòng)著的流量管時(shí)，流量管不產(chǎn)生扭振，管兩邊信號(hào)檢測(cè)器輸出的兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)是同相位的；當(dāng)有流體流過流量管時(shí)，流量管在科里奧利力的作用下產(chǎn)生扭振，從而導(dǎo)致管兩邊信號(hào)檢測(cè)器輸出的兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)存在相位差，這個(gè)相位差(也即時(shí)間差)直接正比于流過T型流量管的質(zhì)量流量。因此尼蒙特T型質(zhì)量流量計(jì)對(duì)流體質(zhì)量計(jì)量不受流體密度、溫度、壓力、粘度、導(dǎo)電性、流體狀態(tài)的影響。質(zhì)量流量計(jì)所具有的優(yōu)點(diǎn)，非常適合液氨的計(jì)量，因此，選擇質(zhì)量流量計(jì)來完善氨系統(tǒng)計(jì)量。

*好、*先進(jìn)的儀表，都必然有它的特性和使用條件。必須充分了解儀表的特性和使用條件，同時(shí)再掌握被測(cè)介質(zhì)的特性，并根據(jù)安裝的現(xiàn)場(chǎng)情況，做出有效的計(jì)量控制方案，是計(jì)量成功的關(guān)鍵。

 

二、技術(shù)方案的實(shí)施

在合成氨分廠產(chǎn)氨計(jì)量中，由于液氨產(chǎn)出后，在不同壓力條件下，會(huì)溶解有H2、N2、CH4、Ar等氣體。液氨壓力降到3.0MPa左右進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐，在壓力降低后，H2、N2、CH4、Ar等氣體就從液氨中釋放出來。同時(shí)因壓力、溫度的變化也會(huì)產(chǎn)生一些氨蒸汽。因此在進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐前的流量會(huì)出現(xiàn)氣液兩相混流，有時(shí)氣體會(huì)高過30%(一般在15%～20%左右)。而在我們深入了解T型流量計(jì)的特點(diǎn)時(shí)，知道該流量計(jì)在氣液相混流時(shí)，其氣體不能高于5%。為滿足計(jì)量表的要求，我們?cè)谟?jì)量方案設(shè)計(jì)中，在液氨儲(chǔ)罐之前，增加1個(gè)中繼槽。

增加中繼槽并對(duì)中繼槽進(jìn)行了液位(LIC-101)、壓力(PIC-101)自動(dòng)控制的目的是保證液氨在中繼槽中進(jìn)行氣液分離，使進(jìn)入計(jì)量表中的液氨含氣量小于5%，滿足流量計(jì)使用要求，從中繼槽底部出來的液氨經(jīng)過FIQ-102計(jì)量后進(jìn)入液氨儲(chǔ)罐，尿素用氨是從液氨大儲(chǔ)罐底部出來，經(jīng)FIQ-103計(jì)量后送尿素分廠，聯(lián)堿分廠用氨是液氨小儲(chǔ)罐底部出來，經(jīng)FIQ-101計(jì)量后送聯(lián)堿分廠。這個(gè)計(jì)量方案，使液氨產(chǎn)量與液氨耗量分開計(jì)量，滿足公司對(duì)各分廠進(jìn)行的目標(biāo)成本考核管理。

在施工中，考慮到質(zhì)量流量計(jì)傳感器輸出的是一個(gè)諧振頻率信號(hào)。因此在安裝中，對(duì)質(zhì)量流量計(jì)兩端的直管道進(jìn)行了特別的防振處理。并要求液氨必須從中繼槽底部出來。經(jīng)FIQ-102計(jì)量和液位調(diào)節(jié)閥LV-101后的管道必須提高到一定高度，目的是對(duì)質(zhì)量流量計(jì)開成液封，使液氨在流量計(jì)中達(dá)到滿管，使之進(jìn)一步減小管道的振動(dòng)，從而保證其計(jì)量精度。由于流量計(jì)安裝位置正處于循環(huán)機(jī)、大型壓縮機(jī)的包圍圈中，大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，為保證流量計(jì)T型管的諧振頻率穩(wěn)定在80Hz，振幅小于1mm，必須保證驅(qū)動(dòng)線圈的電壓頻率穩(wěn)定，為此，在儀表電源安裝中，增加了1臺(tái)交流穩(wěn)壓器。

 

三、應(yīng)用結(jié)果

液氨計(jì)量系統(tǒng)于2011年11月10日1次投運(yùn)成功。在滿負(fù)荷生產(chǎn)條件下，技術(shù)開發(fā)部組織相關(guān)人員從12月8日零點(diǎn)起至12月16日24時(shí)止，對(duì)液氨計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行了全面考核。九日中平均產(chǎn)氨表計(jì)193.11t，日平均消耗氨表計(jì)(FIQ-103與FIQ-101表計(jì)之和)188.30t，日平均氨庫存提庫(上漲)4.82t(193.11－188.30=4.82)，而實(shí)際氨庫存9日日平均提庫5.37t(此數(shù)據(jù)是以液氨儲(chǔ)罐液位計(jì)高度換算得出。在長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累中，液位計(jì)高度換算法基本可靠) 。因氨計(jì)量系統(tǒng)是一個(gè)閉合系統(tǒng)，而且也沒有辦法用比T型流量計(jì)精度(動(dòng)態(tài)±0.2%)更高的儀表來單獨(dú)逐臺(tái)檢測(cè)流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度。因此，只好采取以上對(duì)比方法。相比之下，日平均液氨庫存量表計(jì)數(shù)據(jù)比液位計(jì)換算得出的數(shù)據(jù)偏小。這說明液氨計(jì)量系統(tǒng)中尚存在問題：在液氨產(chǎn)量計(jì)量表管路中，設(shè)有一旁路管線，從現(xiàn)場(chǎng)目視可見，旁路稍有內(nèi)漏，內(nèi)漏的液氨沒有經(jīng)過表計(jì)量。因此日平均表計(jì)庫存量稍小于液位計(jì)計(jì)算量是可信的。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)9天的實(shí)際考核，考核組成員一致認(rèn)為，液氨計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，質(zhì)量流量計(jì)檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，符合生產(chǎn)實(shí)際情況。2011年12月17日，液氨計(jì)量以表計(jì)數(shù)據(jù)正式列入公司目標(biāo)成本考核。

至今，液氨計(jì)量系統(tǒng)投入運(yùn)行已近9個(gè)月，流量計(jì)從未發(fā)生過任何故障。實(shí)際上，聯(lián)堿的用氨計(jì)量表早在97年5月中旬投運(yùn)，也是我們*一次使用質(zhì)量流量計(jì)。從97年5月中旬投運(yùn)，到現(xiàn)在已近6年的使用中，計(jì)量非常準(zhǔn)確，并且沒有發(fā)生過任何故障。因此，在2001年完善液氨計(jì)量系統(tǒng)時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)2臺(tái)，投運(yùn)也非常成功。

通過以上實(shí)踐表明，選用質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行液氨計(jì)量是正確的，系統(tǒng)方案是合理的，可行的。液氨計(jì)量系統(tǒng)的投運(yùn)，結(jié)束了幾十年來，生產(chǎn)液氨產(chǎn)量計(jì)量靠液氨儲(chǔ)罐玻璃液位計(jì)來計(jì)算的歷史，同時(shí)，因質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確計(jì)量，化解了各分廠之間因液氨計(jì)量靠分?jǐn)偠鸬拿芗m紛，也減少了儀表的工作量和維護(hù)量，深受公司全體干部和員工的好評(píng)。液氨計(jì)量系統(tǒng)的完善，提高了公司的科學(xué)管理水平。