[摘要]分析了影響差壓式孔板流量計正確率的因素,提出提高流量計精度的措施，保證氯堿生產(chǎn)裝置的穩定運行。
在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中,氯化氫合成工序氯氣、氫氣流量計測量失準,會(huì )導致配比量不準確,可能造成合成爐過(guò)氯。氯氣和乙炔在混合器中反應生成氯乙炔，放出大量的熱，使得混合器溫度和壓力將在短時(shí)間內急劇上升,壓力上升到一定程度，會(huì )引起混合器防爆膜爆裂，大量氯化氫和乙炔氣泄漏,存在極大的安全隱患”。同樣的,乙炔和氯化氫的流量計的正確率對氯堿生產(chǎn)的安全性具有關(guān)鍵作用。乙炔氣(體積分數≥99%)與氯化氫在混合器中以1:(1.03~1.10)的比例混合后,進(jìn)入轉化器中反應生成粗氯乙烯的過(guò)程中，要嚴禁乙炔過(guò)量，如果乙炔過(guò)量會(huì )導致氯乙烯的轉化率降低,嚴重時(shí)會(huì )導致氯乙烯轉化器中的觸媒中毒失去活性,造成較大的經(jīng)濟損失。在氯化氫合成工序中氯氣、氫氣流量計和氯乙烯合成工序中乙炔、氯化氫流量計均使用差壓式孔板流量計，下面針對影響差壓式孔板流量計正確率的因素，提出提高其精度措施。
1差壓式孔板流量計的組成及基本原理
差壓式孔板流量計主要由一次裝置(孔板)、二次裝置(差壓變送器)、信號線(xiàn)纜組成。當充滿(mǎn)管道的介質(zhì)流經(jīng)管道內的孔板時(shí)，介質(zhì)將在孔板處形成局部收縮,使得流速增加,靜壓力降低，孔板前后產(chǎn)生壓差介質(zhì)流量越大，孔板前后的壓差就越大,通過(guò)測量壓差來(lái)計算流量的大小。
孔板前后的壓差與流量Q具有以下關(guān)系:
式中:ε為可膨脹性系數;d為開(kāi)孔直徑，mm;C為流出系數;β為直徑比(開(kāi)孔直徑/上游管道內徑);ρ為介質(zhì)密度,kg/m3;Ap為壓力差,Pa。
2孔板流量計正確率的影響因素
2.1氯化氫合成中的影響因素
氯化氫合成工序中氯氣、氫氣流量計均為一體式多孔平衡式差壓孔板流量計，采用DCS和SIS雙變送器設計，精度1.0(測量誤差不大于1%)，下面從4個(gè)方面對孔板流量計精度的影響因素進(jìn)行了分析。
(1)被測流體特性的影響。因為外界溫度的變化，會(huì )使被測氣體氯氣、氫氣本身的壓力和溫度也發(fā)生變化,可能造成過(guò)大的密度變化和壓縮系數變化。因此，為了消除此類(lèi)影響，陜西金泰對氯氣和氫氣流量計進(jìn)行了溫度和壓力修正，從而可以保證氯氣和氫氣測量的準確性。
(2)測量孔板的影響�？装辶髁坑嫳旧硪鸬恼`差原因主要有:孔板入口直角銳利度,管徑尺寸與計算不符，孔板厚度誤差，節流件附件產(chǎn)生臺階、偏心，孔板流量計孔板上游端面平度,環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺階、偏心，取壓位置，焊接、焊縫突出，取壓孔加工不規范或堵塞，節流件不同軸度,等等。氯化氫合成工.序中氯氣、氫氣流量計采用的一體式多孔平衡式孔板流量計，由測量本體和直管段兩部分組成，整體進(jìn)行標定,從而避免上述問(wèn)題。流量計采用多孔設計，測量線(xiàn)性及精度優(yōu)于傳統孔板流量計。
(3)儀表性能的影響�？装辶髁坑嬜兯推髁砍踢x擇不合適，且長(cháng)時(shí)間運行會(huì )出現零點(diǎn)漂移現象,造.成測量不準。氯化氫合成工序氫氣流量計變送器量程較小，采用日本橫河最新推出的微差壓變送器,測量范圍為1~5kPa.在微小壓差下測量線(xiàn)性及精度更高,而且由于該流量計變送器定期進(jìn)行零點(diǎn)校準，因此很少發(fā)生零點(diǎn)漂移。
(4)裝置運行過(guò)程中的影響。氯化氫合成工序合成爐氯氣、氫氣孔板流量計采用雙表頭設計，測量信號送至DCS和SIS進(jìn)行溫壓補償和換算,通過(guò)比對發(fā)現,氯氣流量SIS與DCS顯示值基本一致[相.差20m3/h左右(標準狀態(tài)下)]，以此可以判斷氯氣流量計測量準確。氫氣流量相差較大[50~150m3/h(標準狀態(tài)下)],檢查發(fā)現,氫氣孔板流量計導壓管內存在大量積水，主要原因為氣溫下降后氫氣凝水嚴重,且蒸汽伴熱未開(kāi),因此在流量計末端積水，導致測量差壓值變化，氫氣流量測量不準。因此，生產(chǎn)人員要定期對氫系統排水,并在冬季時(shí)打開(kāi)氫氣流量計蒸汽伴熱裝置,以防止氫氣流量測量不準，造成合成爐過(guò)氯。
2.2氯乙烯合成中的影響因素
在氯乙烯合成工序中，乙炔和氯化氫流量計均.為大口徑差壓式孔板流量計，乙炔和氯化氫流量計均為2臺,參考比對運行�？装辶髁坑嫷目讖皆酱�，精度等級越低，允許誤差范圍就越大。由于現場(chǎng)乙炔和氯化氫孔板流量計采用標準節流裝置，長(cháng)期使用時(shí)，孔板表面結垢，使孔板的流通面積變小，從而造成差壓增大，使流量計測量值大于實(shí)際值,影響計量精度;而且流量計使用時(shí)間較長(cháng),變送器的零點(diǎn)會(huì )發(fā)生漂移,差壓變送器的輸入和輸出信號發(fā)生變化。若不及時(shí)調整，會(huì )造成實(shí)測流量值偏低或偏高。
3提高孔板流量計正確率的措施
(1)要及時(shí)觀(guān)察工況、定時(shí)校驗流量計，還要維護節流裝置和與差壓變送器連接的引壓管線(xiàn)，避免引壓管線(xiàn)泄漏、堵塞、凍結以及傳輸過(guò)程中壓力損失團而影響流量計的測量正確性。
(2)定期進(jìn)行防水檢查,防止接線(xiàn)端子、電路板進(jìn)水引起儀表故障或出現波動(dòng);入冬前做好相關(guān)管線(xiàn)、儀表附件等的保溫伴熱工作，避免因天氣溫度過(guò)低導致介質(zhì)在引壓管處冷凝,引起儀表測量不準，定期對取壓管線(xiàn)以及流量計腔室的積液排放;定期檢查差壓變送器是否零點(diǎn)漂移。
(3)定期檢查孔板設計參數與實(shí)際參數是否一致，使得孔板流量計的測量范圍滿(mǎn)足精度要求。如因生產(chǎn)條件變化導致孔板測量不準，儀表維護人員不可隨意更改變送器參數。
(4)建議采用角接取壓。角接取壓法的特點(diǎn)如下:采用環(huán)室測量的方式進(jìn)行測量;在開(kāi)口尺寸確定時(shí),流量系數不會(huì )發(fā)生變化，使流量值和壓差具有恒定的關(guān)系;可以減小磨損所造成的測量誤差;在實(shí)際使用過(guò)程中,若沒(méi)能正確地確定取壓位置,會(huì )導致測量誤差的產(chǎn)生。
4結語(yǔ)
在生產(chǎn)過(guò)程中,要根據流量計準確性的影響因素,采取一定的防護措施。確保氯化氫合成工序中氯氣、氫氣流量計和氯乙烯合成工序中乙炔、氯化氫流量計穩定運行,為氯堿安全生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。
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