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    YPR-LGX一体化楔型节流式流量计在石化厂的应用
    2017-05-08 09:53:52
    YPR-LGX一体化楔型节流式流量计在石化厂的应用
      
            在石油化工行业中,流量测量对于装置生产和实现自动化管理有十分重要的意义。目前国内外原料油流量测量方面的仪表种类较多,其特点都是向高性能和智能化发展。但是,它们的性能和价格千差万别,应用场合和优势各不相同。本文介绍使用在克拉玛依石化公司150万吨/年延迟焦化装置原料进料流量测量上获得效果甚佳的YPR-LGX一体化楔型节流式流量计。
     
            YPR-LGX一体化楔型节流式流量计将节流装置和差压变送器做成一体,并通过差压变送器和流量显示设备通过420mA传输,构成了一个完整的流量检测系统。它继承了传统节流式流量计介质适应性好,无运动部件、无须实流标定、压力高等优点;克服了传统节流式流量计范围度小、维护环节多、结构分散、压损大、准确度低的缺点。还采用了毛细管硅油,在测量时不需要伴热、保温及冷凝器,使结构大为简化,便于现场安装。不仅节约了大量的能源,而且仪表维护量大大减少。 
      在没有采用YPR-LGX一体化楔型节流式流量计时,我们厂采用的是孔板流量计测量。孔板测量时经常因介质温度过高使引压管内的导热油被汽化或导热油缺损、介质粘稠堵塞引压管而使压力无法传送或传送滞后,造成仪表测量失真,操作紊乱、装置联锁。仪表维护工作量也非常大,每天都要检查四路进料伴热情况,定期要对四路进料流量灌导热油。原料四路进料的测量对150万吨/年延迟焦化装置非常重要,进料量的多少将直接影响生产装置的循环比和分馏操作的平稳,还会造成炉管烧焦等问题,所以原料四路进料的流量测量参与装置联锁。 
      一、楔型结构和工作原理 
      1.楔型结构 
      楔型流量计,是八十年代开始逐步走向实用的一种新型流量计,其检测件是一个V字形楔块(又称楔形节流件),它的圆滑顶角朝下,这样有利于含悬浮颗粒的液体或粘稠液体顺利通过,不会在节流件上游侧产生滞流,依据不同的节流装置的流量计算标准,对温度、压力密度系数等参数进行多参数补偿运算,确保了流量的可靠测量与精确测量。从而确保了楔形流量传感器长期运行稳定性:±0.1FS%Y,这样高的长期运行精度在流量测量领域是迄今少见的。因此特别适合在石油、化工等行业中用于体积流量和质量流量的测量。 
      其测量结构图1所示。 
      2.工作原理 
      当流体流经楔式测量元件时,由于其节流作用,在其上、下游侧产生差压,根据伯努里方程,该差压与该流量的平方成正比。从楔式元件的两侧法兰取压口取压测得差压值,经智能差压变送器将差压信号转为420mA的电流信号输出与被测流体流值成平方关系的标准信号,再经智能化流量显示积算仪或DCS开方计算显示,即可获得流量测量值。 
      该智能一体化楔型节流式流量计与传统的孔板节流式流量计进行了设计更新和智能化改造。它采用远传法兰将被测介质与变送器隔离,法兰再通过毛细管与智能变送器的测量膜盒连接,取代了传统的引压管、隔离管连接,提高了变送器的使用寿命,保证了节流装置的测量精度,而且结构简化,减小了故障率,不需要伴热、保温及冷凝器。 
      二、智能差压变送器 
      智能差压变送器采用的是YPR3851DP系列压力变送器,它采用当今世界先进传感技术及总线通讯技术,提供多种耐腐蚀材料及丰富的过程连接方式可适合各种环境和场合。远传法兰用于隔离被测介质与变送器接触,以免降低变送器寿命或者性能受到较大影响。还可对各种介质进行压力,液位和流量的精确测量。 
      工作原理:当差压信号作用于双法兰测量膜盒,测量膜盒再将差压信号传给毛细管内硅油,硅油将此差压信号分别传送到变送器正、负压传感器,传感器将差压信号转换成电信号,经差分放大和输出放大器放大,最后经V/A电压电流转换成与被测介质的流速成线性对应关系的420mA标准电流输出信号。 
      测量法兰与变送器之间采用毛细管硅油连接,大大降低了测量介质温度及环境温度对仪表测量精度的影响。对于测量介质为高粘度、凝固点高于常温、含有固体颗粒的流体,如重油、沥青、渣油、污水、矿浆等介质的流量测量,不会对仪表测量精度造成任何影响。另一特点是在保证仪表测量精度的情况下,可适用于雷诺数较小的测量介质。 
      三、YPR-LGX一体化楔型节流式流量计特点 
      1.测量膜盒采用硅油填充,大大放宽了仪表使用环境温度,即-40℃~+85℃; 
      2.具有自清洁能力,无滞流区; 
      3.远传智能差压变送器可用于被介质温度-100℃~+400℃; 
      4.耐磨损、寿命长、可靠性高,基本精度等级为0.075% 
      5.最大量程比 1001 
      6.高耐压:差压变送器 最大静压41Mpa 
      7.液晶表头显示屏幕大,背光液晶显示,提供用5位数可编程; 
      8.现场采用隔离式,无需开盖就可以用就地按钮进行量程切换和设置等功能组态;还可以通过YPR-375手操器或用SMART VISION通讯管理软件由电脑对YP3851DP变送器进行调校和组态。 
      9.一体型结构,现场安装无需安装导压管路,直接与管道进行螺纹或法兰连接。 
      四、应用效果 
      20107月克拉玛依石化公司对150万吨/年延迟焦化装置原料四路进料孔板流量计进行了更换,全部更换为YPR-LGX一体化楔型节流式流量计。经过3年的运行,没有出现因沉积、堵塞、测量失真等问题引起非正常停工检修,保证了150万吨/年延迟焦化装置长周期平稳运行。 
      YPR-LGX一体化楔型节流式流量计独特的结构形式,克服了因介质高温、介质与测量膜盒直接接触引起的测量传递失真、测量滞后等缺点。采用先进的技术,高性能差压变送器的配置,严格的工艺制造,大大降低了仪表维修维护工作量。 
      楔式流量计的节能可分为直接节能及间接节能。直接节能的效果可通过理论计算得到动力节约费用,较易估算出节能效果,但是间接节能包括极低的维修维护费用、确保装置长周期安全运行带来的潜在效益等,包括的因素较多,很难给出定量数据。总的来看,从某种意义上可说,楔式流量计间接节能的效益远大于直接节能。 
      从仪表使用效果看,故障率低且容易诊断,不需要伴热、保温及冷凝器,安装简单,仪表维护工作量极小。工艺和仪表人员反应很好,在该厂产生了明显的经济和社会效益。 
      五、结束语 
      经长期投运实践证明YPR-LGX一体化楔型节流式流量计结构简单、测量准确,使用可靠、仪表维修维护工作量低。楔形流量计应用在某些对计量结算要求不十分严格的场所会带来极大的直接节能效益和巨大的间接经济效益,更是新一代差压流量计的发展趋势。

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