质量流量计安装要点

质量流量计安装要点

质量流量计是根据科里奥利原理开发的一种新型直接测量封闭管道内流体质量流量的流量仪表。它具有测量精度高、长期稳定性好、计量精度不受介质密度变化的影响。基本上可以忽略介质温度、压力变化对计量精度的影响。因而。在许多要求高计量准确性的领域得到广泛应用。

质量流量计还可以作为高精度在线密度计,用来测量流体的实时密度和温度。同时还可以据此计算出体积流量、介质含量、浓度等其他参数。
质量流量计主要应用领域:
食品行业:奶制品、酒类、饮料、糖浆、巧克力、食用油等的质量流量计量
石油化工:烯烃、轻烯烃(包括汽柴油)、芳香烃及液化石油气等各种石化制品的质量流量计量
精细化工:盐化工、树脂化工、化工助剂等行业的原料及产品的质量流量计量
医药行业:医药制品的生产原料及成品的质量流量计量
储运行业:各类化工原料、油品等的储存、装车、装船的在线质量流量计量
质量流量计主要应用于较重要的测量场合:
各种流体物料的进料的混合与批量计量
生产过程中流体介质流量的计量与控制
快速多变的流体密度的在线测量
产品的质量控制与监视、监控
质量流量计虽然具有许多优点,但是经验证明其安装的正确与否,对质量流量计的成功运行影响却是相当大的。
在山东省的一个60万吨烧碱的新建项目中,用户共选用了三个品牌的质量流量计做为计量仪表。其中:4台美国艾默生品牌的DN50用于液氯计量,3台德国E+H的DN80用于50%烧碱计量,4台国产中隆品牌的DN100用于32%烧碱计量。但由于用户与供货厂家沟通存在问题,这12台质量流量计均未按要求安装。结果,全部12台质量流量计运行后,与地磅称重的误差最小为1%,液氯计量最大的达到8.5%。这个真实的案例说明,无论是选用国产品牌还是世界名牌的质量流量计产品,其安装的正确与否都对它的成功运行影响极大。
一、安装前应了解以下几方面问题:
1?汽泡问题。用于液体流量测量时,当雾沫状气体含量超过1%~5%的体积含量时,质量流量计将停止工作。这些汽泡衰减了用以产生科氏力的流量管的振动,应将气体消除在传感器之前。如果难以实现,则尽量减少气体含量(尽可能提高传感器内的压力),以保证汽泡被均匀地分散为较小的汽泡(保持较高的液体流速)。前面提高的案例中液氯的计量误差即与此有关。
当液体的压力低于其蒸汽压时,将产生汽泡。由流量管的几何形状和液体流动所引起的传感器两端的压降能够将液体的有效压力降至其蒸汽压力之下,管道液体中的气体可对传感器产生与雾沫汽泡相同的影响。传感器尺寸一旦确定,即可计算出维持液体状态所需的背压。要将传感器安装在能够满足所需背压的场所。
2?沉淀物与悬浮物。质量流量计可以计算出两种成分的溶液或浆料中一种成分的质量含量。准确的密度测量必须避免的情况是:沉淀物附着在测量管壁上或固体颗粒从悬浮液中沉淀出来(流速太低)。
3?安装方向。理论上质量流量计是可以双向计量的。但因为两个流向的流出系数不同,因此应该按厂家出厂时给定的流向安装。质量流量计可安装在水平或垂直管道上。安装方向取决于应用场合。一些几何形状的质量流量计(直管除外)在某种安装方向下会聚集一些固体物或气相物。如果必须垂直安装且流体自上而下流动,必须采取措施保证气体不能从传感器入口管道进入传感器。除特殊情况外,不推荐侧装(一只流量管在另一只上方)。
4?支撑。在传感器安装时过大的机械应力会影响质量流量计的零点。如果这些应力是不断变化的,仪表将出现不可接受的零点漂移。传感器应由管线系统加以支撑。法兰应同心避免压缩、弯曲或扭曲。管道支撑物应尽可能靠近入口与出口法兰,这些支撑物应附着在共同的结构物上。
5?振动。双管设计的推出大大减小但并没完全消除共模振动对质量流量计的影响。由管线引入的外部振动能够引起传感器附加干扰振动。如果外部振动频率等于或接近传感器驱动系统的频率,则会干扰仪表的驱动控制系统,引起流量管振动不稳定或停振。
一个经常被忽视的振源是安装在同一支撑结构上的其它机械式仪表(如齿轮流量计等)。有几种方法可消除机械振动:在配管系统上安装减振物,采用软管连接等。泵的振动是另一种经常的振源,这种影响可通过以下方法解决:增大与泵的距离,将传感器安装在弯管或其它管件的下游或安装脉冲衰减器。
使用中应注意操作工况变动或环境条件改变,要检查零点,或作零点调整以消除漂移。
6、关于高密度气体。某一型号的质量流量计能否测量气体流量取决于能否达到规定的质量流量值。由于气体的密度低,必须在很高的压力和很高的流速下才能达到。此外还应注意介质密度的影响。在实际应用时,应向厂家咨询,以寻求合理的解决方案。
二、具体安装时应注意以下几点
1、安装位置的选择应避免电磁干扰。传感器、变送器的安装位置以及电缆铺设应尽量远离易产生强电磁场的设备,如大功率马达、变压器设施、变频设备等。
2、质量流量传感器安装应使传感器流向标识与流体流向一致。并使箭头指向与变送器内部组态的流量方向一致。(注:质量流量计可以双向使用。如果安装方向与实际流向相反,修改变送器内的流向组态即可。)
3、科氏质量流量计是根据测量管振动原理测量的流量仪表,因此传感器安装时应考虑在两侧的工艺管道近法兰处(约2~10倍管径处)做坚固的支撑,避免仪表及相关管路产生震动。若强烈的管道振动不可避免时,建议用柔性管将管道系统与仪表传感器隔离。
4、因质量流量计是依据科氏力原理工作的,为避免重力对计量精度的影响。质量流量计的测量管无论是向上还是向下安装,都要尽量使测量管与地平面保持垂直或水平。
5、安装时连接法兰面应相互平行,应使两个法兰的中心位于同一轴线避免产生附加应力。严禁用传感器硬行拉直上、下游工艺管道,否则将影响测量甚至损坏传感器。
6、在传感器的上、下游管道上,建议安装截止阀及旁路以方便调零、日常维护及确保传感器在不工作时亦可处于满管状态。使用流量计下游的调节阀进行流量控制。

7、传感器的安装方向
要保证被测介质能够完全充满传感器。对于液体要不集气。对于气体要不积液,对于粘稠、脏污、高凝点的介质要易排空(根据需要,也可在两侧加装低点阀)。下图是LK系列传感器安装方向

8、新安装管道或长期未用而刚刚启用的管道,在质量流量计安装之前必须对整条管道进行吹扫(尤其是上游管道),保证管道中不残留任何焊渣或杂物。