液氨流量計（jì）使用（yòng）案例

摘要：質量流量計以其優越的產品性（xìng）能在化工行業（yè）中得到了越來越廣泛的應用。本文簡要介紹了流量計在液氨計量中的應用，提出了一種（zhǒng）適應現（xiàn）場的計量（liàng）方案，保證了質量流量計的準確計量，提高了公司的科學管理水平。

 

我公司生產係統由合成分廠，聯堿分廠，尿素（sù）分廠組成。生產尿素、純堿、氯化氨產（chǎn）品所消（xiāo）耗的液氨由氨分廠產出供給。由於液氨的密度（dù）受壓力（lì）、溫度影響的變化很大，因此在生（shēng）產係統中在氨（ān）的計量上有一定難度。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的旋渦（wō）流量計（jì）液氨計量方案”實施於合成氨分廠的液（yè）氨產量計量，但未取得（dé）成功。94年新上尿素分耗氨計量選用德國原裝渦街流量（liàng）計。由於渦街流（liú）量計是體積流量計量，因此要經常根據液（yè）氨的壓力、溫度來修（xiū）正脈衝係數F。如不進行修正，計（jì）量誤差很（hěn）大。從94年尿素投產到99年渦街流量計徹底失效停用僅僅5年（nián）時間(實（shí）際尿素分廠至99年累積（jī）生產時間也隻有（yǒu）3年左右)就返（fǎn）回德國維（wéi）修一次，而且經多次檢定，線性度很差，*後無法使用而停用。因此，在2001年9月以前生產上氨係統（tǒng）的計量是以耗代產。即以尿素分（fèn）廠耗氨計量與聯堿分廠耗氨計量（liàng）之（zhī）和，再加上（shàng）液氨儲罐的液（yè）位高低折算出的氨儲（chǔ）量，這就（jiù）是合成氨分廠的產氨量。99年因尿素分廠渦街流量計失效停用，使這種粗曠的計量也無法維（wéi）持下去，嚴重影響了公司目標成本考核管理。因（yīn）此，公司下（xià）決心對（duì）氨係統的（de）計量（liàng）進行整改，完善氨係統的準確計量。

 

一、儀表選型

要準確計量，計量儀表的選擇很重要。近幾年（nián），隨（suí）著高科技的飛速發展，計量儀表的種（zhǒng）類越來越多（duō），計量品質也越來越（yuè）好。其中，質（zhì）量流（liú）量計是利用（yòng）科裏（lǐ）奧（ào）利（lì）力原理來測（cè）量流量（liàng）。當沒有液體流過兩（liǎng）段平行安（ān）裝並以（yǐ）一定頻率振動著的流量管時，流（liú）量管不產生扭振，管兩邊信號（hào）檢測器輸出（chū）的兩個檢測信號是同相位（wèi）的；當有流體流過（guò）流量管時，流量管在科裏奧（ào）利力的作用下產（chǎn）生扭振，從而導（dǎo）致管兩邊信（xìn）號檢測器輸出的兩個檢測信號存在相位差，這個相位差(也即（jí）時間差)直接正比於流過T型流量管（guǎn）的質量流量。因此（cǐ）尼蒙特T型質量流量計對流（liú）體質量計量（liàng）不受流體密度、溫度、壓力、粘度（dù）、導電性、流（liú）體狀態的影響。質量流量計所（suǒ）具有的優點（diǎn），非常適合液氨的計量，因此，選（xuǎn）擇質量流量計來完善氨係統計量。

*好、*先進的儀表，都必然有它的特性（xìng）和（hé）使用條件。必須充分了解儀表的（de）特性和使用條件，同時再掌握（wò）被測介質的特性，並（bìng）根據安裝的現場（chǎng）情（qíng）況，做出有效（xiào）的計量控製方案，是（shì）計量成功的關鍵。

 

二、技術方案的實施

在合成氨分廠（chǎng）產氨計量中，由於液氨產出後，在不同壓力條件下，會溶解有H2、N2、CH4、Ar等氣體。液氨壓力降到3.0MPa左右進入液氨儲罐，在壓力降低後，H2、N2、CH4、Ar等氣（qì）體就從（cóng）液氨中釋放出來。同時因壓力、溫度的變化也會產生一（yī）些氨蒸汽。因（yīn）此（cǐ）在進入（rù）液氨儲罐前的流量會（huì）出（chū）現氣液兩相混流，有時氣體會高過30%(一般在15%～20%左右)。而在我們深入了解（jiě）T型流量計的特（tè）點時，知道該流量計在（zài）氣液相（xiàng）混流時（shí），其氣體（tǐ）不能高於5%。為滿足（zú）計（jì）量表的要求，我們在（zài）計量方案設計中，在液氨儲罐之前，增加1個（gè）中繼槽。

增加中繼槽並對中繼槽進行了液位(LIC-101)、壓力(PIC-101)自動控製（zhì）的（de）目的是（shì）保證液氨（ān）在中繼槽中進行氣液分離，使進入計（jì）量表中的液氨含氣量（liàng）小於5%，滿足流量計使用要求，從中繼槽底部出來的液氨經過FIQ-102計量後進入液（yè）氨儲（chǔ）罐，尿素用氨是（shì）從（cóng）液氨大儲罐底部出來，經FIQ-103計量後（hòu）送尿素分廠，聯堿分廠用氨是液氨小儲（chǔ）罐底部出來，經FIQ-101計量後送聯堿分廠。這個計量（liàng）方案，使液氨產量與液氨耗量分開計量，滿足（zú）公司對各分（fèn）廠進（jìn）行的目標成本考核管理。

在施工中，考慮到質量流量計傳（chuán）感器輸出的是一個諧振頻率信號。因此在安裝中，對質量流量計（jì）兩端（duān）的直管道進行了特別的防振處理。並要求液氨必須從中繼槽底部出來。經FIQ-102計（jì）量和液位調節閥LV-101後的（de）管道必（bì）須提高（gāo）到一定高度，目的是（shì）對質量流量計開成液封，使液氨（ān）在流量計中達到滿管，使之進一步減小管道的振動，從（cóng）而保證其計量精度。由（yóu）於（yú）流（liú）量計安裝位置正處於循環機、大型壓縮機的包圍圈中，大電機啟動（dòng）時，會引起電網電壓的波動，為保證流量計T型管的諧振頻率穩定在80Hz，振幅小於1mm，必須保（bǎo）證（zhèng）驅動線圈的（de）電壓頻率穩定（dìng），為此，在儀表（biǎo）電源安裝中，增加了1台交流穩（wěn）壓器。

 

三、應用結果

液氨計（jì）量係統於2011年11月10日1次投運成功。在滿負荷生產條件下，技（jì）術開發部（bù）組織相關（guān）人員（yuán）從12月8日零點起至12月16日24時止，對液氨計量（liàng）係統（tǒng）進行了全麵考核。九日（rì）中平均產氨表（biǎo）計193.11t，日平均消（xiāo）耗氨表計（jì）(FIQ-103與FIQ-101表計之和)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(此數據是以液氨儲罐液位計高度換算得出。在長期經驗積累中，液位計高度換算法基本可靠) 。因氨計（jì）量係統是一個閉合係統，而且也沒有辦法用比T型流量計精度(動態±0.2%)更高的儀表來單獨逐台檢（jiǎn）測流量計的計量準（zhǔn）確度。因此，隻好采（cǎi）取以上對比方法。相比（bǐ）之下，日平均液氨庫存量表計數據比液位計（jì）換算得出的數據偏小。這（zhè）說（shuō）明液（yè）氨（ān）計量係統中尚存在問題：在（zài）液氨產量計量表管路中，設有一旁路管線，從現場目視可見，旁路稍有內漏，內（nèi）漏的液氨沒有經過表計量。因此日平均表計庫存量稍小於液位計計算量是可信的。經過長達9天的實際考核，考核組成員一致認為，液氨計量係（xì）統運行穩定，質量流量計檢測準確可靠（kào），符（fú）合生產實際情況。2011年12月17日，液氨計量以表計數（shù）據正式列入公（gōng）司目標成本考核。

至今（jīn），液氨計量係統投入運（yùn）行已近9個月，流量計從未發生過（guò）任何故障。實際上，聯堿的用氨計量表早在97年5月中旬投運，也是我們（men）*一（yī）次使用質量流量（liàng）計。從97年5月（yuè）中旬投運，到現在已近6年的使用中，計量非常準確，並且（qiě）沒有發生過任何（hé）故障。因此，在2001年完善液氨計（jì）量（liàng）係統時，質量流量計2台，投運也非常成功。

通過以上實踐（jiàn）表明，選用質量流量計進行液氨計量是正確的，係統方案是（shì）合理的，可行的。液氨計量係統的投運，結（jié）束了幾十年來，生產液氨產量計量靠液氨儲罐玻璃液位計來計算的曆史，同時，因質量流量計的準（zhǔn）確計量，化解（jiě）了各分廠之間因液氨計量靠分攤而引（yǐn）起的矛盾糾紛，也減少了儀表的工作量和維護量，深受公司全體幹（gàn）部和（hé）員工的好評（píng）。液氨計量係統的完（wán）善，提高了公司的科（kē）學管理水平。