摘要:介绍了硫磺制酸装置各种介质流量计的选型及使用情况,探讨了流量计应用的考量点、流量计检定及能源计量的合规性等多方面问题。实践证明:自动化仪表控制是减少装置安全风险的根本性手段。自动化仪表方案一定要简单有效,配置的检测设备要能很好适应所测量的环境，最好能达到3年免维护稳定可靠运行,并且价格不高。
流量、物位、温度、压力是过程控制的四大参数,但流量的测量最为复杂。如何选用好流量计一直是行业难点。流量计相关的理论书籍很多,产品资料也很丰富，一方面很好地指导了流量计的应用,另一方面也容易产生选用流量计上的困惑。借鉴各行业积累的成功应用案例，是减小选用风险最为有效的途径。如选用的仪表能一步测量到位、长期稳定运行，不仅能提高生产控制的安全可靠性，还能有效控制环保指标，节能降耗。
硫磺制酸装置涉及的流量测量有工艺水、循环水、生活水、脱盐水、污水、硫酸铵、硫酸钠、液氨(气液混合氨)、液体硫磺、130℃以下硫酸、230℃以下硫酸、低压蒸汽、中压蒸汽、压缩空气、仪表空气、主风机风量、尾气等。
1各介质流量计的选用
1.1工艺水、循环水、生活水流量测量
工艺水、循环水、生活水流量测量可选用差压类、电磁类、涡街类、旋翼螺翼类、涡轮类、超声波等流量计。
水类介质一般不复杂，旋翼螺翼流量计(或带传讯装置)和电磁流量计是较好的选择。旋翼螺翼流量计阻力小，较为节能，量程比在100以上,有的甚至达到250。在水流量大范围变化时也能实现准确测量，其寿命一般超过10年,基本免维护。旋翼螺翼流量计价格便宜，是电磁流量计的1/2以下。
其他类型流量计量程比都比较小,一般在30以下;有的价格高，有的需要维护，有的有可动部件。旋翼螺翼流量计也有可动部件,但大品牌寿命一般在10年以上。
对于DN800以上大口径流量测量,如输送泵带变频装置可靠又节能;如选国产产品,建议做好表头备件。如对管路阻力不敏感，可考虑选用孔板流量计,其测量系统便宜。选超声波流量计要慎重，因为管道的结垢、锈蚀和腐蚀极可能造成超声波失信或信号品质差,从而导致测量失灵。
1.2污水流量测量
污水流量测量可选电磁流量计、差压类流量计、超声波流量计。硫酸的污水流量变化较大，推荐选用电磁流量计,其电极材质可考虑选用哈氏合金、钽。
1.3脱盐水流量测量
脱盐水流量测量可选用差压类流量计、旋涡类流量计。差压类流量计如孔板或喷嘴流量计价格便宜,如量程比要求不高,可以选用。旋涡流量计使用过十几台该类型的流量计,历经10多年没有一台出现问题，该流量计还可以耐受程度的振动。对电导率较高的脱盐水,也有建议选用电容式电磁流量计。
1.4硫酸铵、硫酸钠流量测量
硫酸铵、硫酸钠流量测量可选用电磁流量计、质量流量计。质量流量计可增选密度输出,对硫酸铵、硫酸钠的操作指标控制有帮助。不过结垢对质量流量计密度测量影响比较明显，需定期清理，比如配管增加热水或蒸汽的冲洗接口。
1.5氨流量测量
氨属于价值较高的介质，且易气化,建议氨流量测量直接选用质量流量计。该流量计不仅准确，且量程比高。选用前需对氨的压力和温度作细致考证。如确定氨存在气液混相,建议选质量流量计,流量大时还需多个流量计并联使用。
1.6液体硫磺流量测量
液体硫磺流量测量可选用质量流量计、转子流量计、超声波流量计、楔式流量计、涡街流量计等。如该流量计长期测量稳定准确，可为有效预防升华硫提供条件，也便于核算消耗。
有资料或对质量.流量计有如下使用要求:需要加支撑,手不能摸,风吹大了有影响,不能有安装应力。实际这些要求都可忽略,现实应用中几乎没有这么理想的条件。
转子流量计容易出现卡涩。设备供应商可以对导向结构进行改进，以解决转子流量计卡涩的问题。
超声波流量计国外有应用业绩,施工安装稍显麻烦，且价格较高。
楔式流量计因采用差压原理，会有零漂,量程比偏低,正确率也不太高。
涡街流量计最好选用响应速度快,结构简单，精度尚可。如是卡片式，可不需要夹套口。涡街流量计是以上流量计中价格最便宜的，可测量量程比在10以上;如表头质量好,可实现3年免维护运行。限于雷诺数考虑,表压损稍大。
1.7130℃以下硫酸、230℃以下硫酸流量测量
130℃以下硫酸流量测量可采用电磁流量计，正确稳定。也可采用质量流量计,但价格较高。
230℃以下硫酸流量测量可采用超声波流量计、多孔孔板流量计。
1.8低压蒸汽、中压蒸汽流量测量
低压蒸汽、中压蒸汽流量测量可采用的流量计有差压类(孔板、多孔孔板、喷嘴、德尔塔巴、阿牛巴、V锥)流量计、涡街流量计。
如需要测量范围大、测量精度高,450℃以下蒸汽流量测量优先选用涡街流量计,如测量元件需要检定，则选标准孔板、喷嘴类流量计。现在使用文丘里流量计的用户已经很少了。如温度太高,口径太大,特别是饱和蒸汽并需要检定，选择喷嘴流量计。
如是生产操作控制需要，则以上流量计均可作为选用对象。但不推荐DN150以下选用差压类流量计。该类流量计价格较高、测量范围窄、精度较低。曾遇到这种情况:蒸汽管道DN150选用了多参量阿牛巴流量计，该流量计量程差压不足1kPa,使用时出现测量波动范围大(0.5~6.0t/h)，物流核算偏大或不稳定;换成进口涡街流量计后，流量基本稳定在2.2t/h,完全符合工艺状态，物流核算也准确,该流量计价格还便宜。但如下情况可以直接选高压差标准孔板流量计:流量波动范围不大、对压损不敏感、精度要求不高、要求投资成本低。
1.9主风机风量、尾气流量测量
主风机风量、尾气流量测量建议直接选巴类流量计。巴类流量计一般压差大、测量稳定性好、适应流态好、数学模型准确。
巴类流量计压损低，在大流量测量中,极低的阻，力降具备很大运行效益。不建议选多孔板、V锥、孔板等高压差类型产品。尾气在线分析往往使用皮托管测量流量，测量值多只有实际值的65%。能不能用该类流量计测量值得分析探讨。建议选巴类流量计。其有均压结构,容易实现准确测量。
1.10压缩空气、仪表空气流量测量
压缩空气、仪表空气流量测量可选用涡街流量计,最好减小--级选型。该类流量计价格不高,量程比最大。
2有关流量计应用的探讨
2.1流量计是否可用的基本考量点
实际流量发生变化时流量计测量的值也要相应变化;实际流量为0时,流量计测量结果也要为零(可有限切除)。无论什么产品，如不能连续1年以上实现这两点要求,产品质量都值得怀疑。如产品经过认真分析整改仍然实现不了，就应考虑改型或改换产品。
流量测量是否正常,有时受安装因素影响。比如曾有一台V锥流量计测量蒸汽，原来经常出现蒸.汽实际流量为0时流量计测量值却为满值，且不随实际蒸汽流量的变化而变化的问题。但该流量计取压整改后恢复正常。
2.2流量计检定
有些流量计实际.上是无法得到法定检定结果的，比如测量蒸汽的V锥、德尔塔巴等流量计,但实际应用中仍会大量使用。一些产品样本所宣称的精度或检定也仅限于水的标定结果，实际精度大多没有实际标准去验证，也得不到蒸汽条件下的检定证书。
2.3关于直管段
大多数流量计都需要直管段，但如果实际条件.实在不能满足，可通过分析管路的流态、合理选型、调整施工安装方式，实现较好的测量效果。
比如测量鼓风机DNI800空气管压缩气体流量，风机出口直管段只有5m左右，进口直管段4m左右,进、出口管两端都是90°弯。初始流量计安装在出口管，流量测量值直接超过量程，后改为安装到风机进口。改造后，无论采用进口或国产的均速管、V锥流量计，均实现了很好的测量效果。再如其他管段式仪表，工艺管和流量计两者的内径差或安装错位大多会导致测量值超标。
2.4关于差压式流量计
差压式流量计远没有理论所讲的那么简单。
示例1:2种类型流量计串联测量0.5MPa、微过热、20t/h的蒸汽流量。两表相距6m左右，采用同一温度和压力、使用相同温压补偿模块进行补偿。测量结果曲线见图1。
根据物料平衡反复，涡街流量计测量的质量流量动态曲线比较客观反映了蒸汽流量的变化;而V锥流量计测量的质量流量偏大5%。说明该差压流量计元件没能产生和实际流量变化对应的差压。
示例2:德尔塔巴和V锥流量计串联测量某蒸汽流量。蒸汽流量在40t/h左右时，德尔塔巴流量计测量值比V锥流量计少6t/h。根据物料平衡分析结果来看德尔塔巴流量计更准确。在运行4年后，德尔塔巴测量值出现下降,2个流量计测量差增加到10t/h。经各方面检查无明显异常。这说明有的差压类流量计产生的差压值稳定性不好。
示例3:某测量水流量的V锥流量计开始时测量正常,运行3年后无法正常测量。多次检查和调试都没有效果,换电磁流量计后测量灵敏稳定。这进一步说明了差压类流量计的复杂性。介质流态对差压类流量计测量结果也有巨大影响。
有推出槽管差压式流量计，但其宣称槽管差压式流量计有500:1的量程比值得商榷。先不说测量元件线性度、可重复性、普适性是否都处于数学可明确表达的范围，至少不能把差压变送器.可测量出的差压值，比如将几十帕或几百帕以下，也直接理解为能反映流量值。正如几乎所有差压变送器测量流量时都有零漂一样，正负漂移都不能.当做流量的测量值，多大的漂移不能算其实有时候很难界定。其对常用流量范围的测量值有多大影响也不易评估。
旋进旋涡流量计应用时最好加过滤器，以防止堵塞。
自动化仪表控制才是减少装置安全.风险根本性的主要手段。其中需要注意以下两点:
1)仪表选型要很好适应所测量的环境，最好能达到3年免维护稳定可靠运行，冗余的仪表也要满足。
2)涉及联锁控制报警等诸多相关内容，都需要将工作做扎实。自动化仪表方案--定要优化有效，配置的检测设备最好一步到位成功运营,且价格不高。
只有这样，类似的安全仪表系统、自动化减人才能得到公司的大力支持，国家的政策才能真正落地，企业的安全才能得到真正的、最大程度的保障。
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