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Wv-pJ系列夾套結構滿管式抗振型渦街流量計 在易凝結酸性氣體測量中的成功案例
在煉油企業生產運行過程中，由于環保要求提高，同時為了提高企業經濟效益，要對作為副產品的酸性氣進行回收，因此酸性氣的流量檢測變得必不可少。
該(gai)氣(qi)體(ti)測量(liang)(liang)的主要難題(ti)在于(yu)(yu)：酸性氣(qi)中含有氣(qi)態(tai)硫，在管道輸(shu)送過程中流(liu)體(ti)自然冷(leng)卻，當溫度低于(yu)(yu)硫的沸點(dian)后，就會出現氣(qi)態(tai)硫凝結成液態(tai)、粘稠的液體(ti)，并混合流(liu)體(ti)中的各種固態(tai)雜質，附著在流(liu)量(liang)(liang)計(ji)的接(jie)(jie)液表(biao)面(mian)，堵塞流(liu)量(liang)(liang)計(ji)用于(yu)(yu)檢測的的孔/隙，改變流(liu)量(liang)(liang)計(ji)接(jie)(jie)液部件的外形及尺寸，導致流(liu)量(liang)(liang)計(ji)無(wu)法(fa)測量(liang)(liang)。
對(dui)于(yu)差壓(ya)(ya)(ya)式流量計而(er)言，導(dao)壓(ya)(ya)(ya)孔(kong)/管堵塞(sai)將會使得差壓(ya)(ya)(ya)無法傳遞(di)，最終導(dao)致無法檢(jian)測，因此差壓(ya)(ya)(ya)式流量計在(zai)此類測點已經被公(gong)認不宜選用。
對于(yu)普通渦(wo)街流量計(ji)來說，對機械振動干擾敏感(gan)的致(zhi)命缺(que)陷(xian)在此將更為突出：由于(yu)低(di)壓輸送的酸性氣密度(du)低(di)，并且流速低(di)，這都會(hui)導致(zhi)流量信號極其微弱(ruo)，易于(yu)湮沒在振動干擾之中。
同(tong)時，氣態硫(liu)因(yin)管線輸送的(de)溫降(jiang)，產生凝液(ye)甚至結晶，附(fu)在渦街流量計接液(ye)表面(mian)，改(gai)變發生體的(de)輪廓，破壞(huai)產生卡門(men)渦街的(de)條件，致使測量失敗。
也有采用美國某知(zhi)名公司的超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)氣(qi)體流(liu)量(liang)(liang)計的方(fang)案(an)，但是由于(yu)該設備單(dan)臺售價數十萬，企業(ye)負擔非常重(zhong)，并且對(dui)超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)流(liu)量(liang)(liang)計而(er)言，也同樣(yang)存在污物粘附(fu)后測(ce)(ce)量(liang)(liang)誤(wu)差不斷加大(da)直至(zhi)無法(fa)檢測(ce)(ce)的情況(kuang)。因此行業(ye)內將這個測(ce)(ce)點(dian)列為困難(nan)測(ce)(ce)點(dian)，迄今為止未找到合適的解決(jue)方(fang)案(an)。
由(you)于我公司(si)的(de)渦街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)在(zai)研(yan)發(fa)時確定的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)目標是大(da)幅度提升流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)現場適應能力，尤其是制約(yue)渦街(jie)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)主(zhu)要(yao)問題——對(dui)(dui)振動(dong)干擾(rao)敏感的(de)問題，獲得(de)遙遙領先的(de)重(zhong)大(da)突(tu)破，所(suo)以(yi)在(zai)此類測點(dian)中，振動(dong)干擾(rao)問題可以(yi)圓滿解決，但是粘(zhan)附的(de)問題依舊存在(zai)，對(dui)(dui)此問題，我公司(si)通過(guo)研(yan)發(fa)，設計(ji)(ji)出(chu)夾套結(jie)構(gou)：向夾套內接入不超過(guo)350℃的(de)蒸汽等(deng)高溫(wen)(wen)流(liu)體，保證流(liu)量(liang)計(ji)(ji)所(suo)有(you)接液(ye)(ye)表面溫(wen)(wen)度高于氣體沸點(dian)溫(wen)(wen)度，阻止接液(ye)(ye)表面出(chu)現凝(ning)液(ye)(ye)或結(jie)晶，避免(mian)由(you)此產生的(de)破壞(huai)測量(liang)條件的(de)情況。
研(yan)發(fa)(fa)(fa)出來第一代(dai)產(chan)(chan)品后(hou)，在(zai)(zai)進行在(zai)(zai)線紅外(wai)成像檢測中發(fa)(fa)(fa)現(xian)：如果(guo)僅(jin)在(zai)(zai)夾(jia)(jia)套中通蒸(zheng)汽，由于不(bu)銹鋼材質傳熱較差，通過夾(jia)(jia)套傳給渦(wo)街發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)的(de)(de)熱量(liang)不(bu)足，再加上渦(wo)街發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)處(chu)于流(liu)速最(zui)高區域，流(liu)體(ti)(ti)對(dui)其產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)強烈散熱作用(yong)，即(ji)使管(guan)道內(nei)壁(bi)沒有粘(zhan)附，渦(wo)街發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)也(ye)可能出現(xian)嚴(yan)重粘(zhan)附，同樣導(dao)致(zhi)無(wu)法產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)卡門渦(wo)街，最(zui)終導(dao)致(zhi)測量(liang)失敗，針對(dui)這一問(wen)題，我們(men)研(yan)發(fa)(fa)(fa)了(le)全(quan)新(xin)的(de)(de)的(de)(de)全(quan)夾(jia)(jia)套結構：對(dui)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)內(nei)部直接通入蒸(zheng)汽，并且安裝流(liu)量(liang)分(fen)布閥，根據現(xian)場實際情況分(fen)配流(liu)經(jing)夾(jia)(jia)套和(he)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)的(de)(de)蒸(zheng)汽比例，使得內(nei)壁(bi)和(he)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)(ti)溫度均衡，所有部件(jian)溫度都遠高過硫的(de)(de)沸點，杜(du)絕凝結/結晶的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)。以此降(jiang)低、乃至消(xiao)除清(qing)掃維護。
; 此外(wai)，為了用戶安裝(zhuang)方(fang)便，我產品的設(she)計(ji)結構可(ke)以根據現場蒸汽(qi)來源(yuan)方(fang)向(xiang)，在現場自由選擇蒸汽(qi)接點，避免因(yin)蒸汽(qi)來源(yuan)方(fang)向(xiang)與入口位置不一而導致的復雜(za)接管。
下圖為我公司夾套結構流量計外形示意圖
南京某(mou)石化(hua)集(ji)團被這(zhe)一(yi)問題困擾(rao)多(duo)年，該集(ji)團煉油廠(chang)15萬噸/年的(de)硫磺回收裝(zhuang)置中采(cai)用(yong)克勞斯工藝，需要對其中的(de)酸性氣進行準(zhun)確計量(liang)，由于(yu)普通(tong)差(cha)壓式流(liu)(liu)量(liang)計已公認難以測量(liang)，該用(yong)戶曾選(xuan)用(yong)英國(guo)某(mou)公司的(de)渦街(jie)流(liu)(liu)量(liang)計，安裝(zhuang)初期使用(yong)正常，幾個月之后(hou)誤(wu)差(cha)開(kai)始(shi)變(bian)大，到最后(hou)徹底(di)沒有顯示。在檢(jian)修時打開(kai)查看(kan)，發(fa)現(xian)流(liu)(liu)量(liang)計各部(bu)位均吸附著大量(liang)結晶固體，用(yong)重物敲擊都無(wu)法剝落。
根據用(yong)戶描(miao)述(shu)和現場情(qing)況的(de)了解，主要(yao)難點在于：
1. 流體中(zhong)(zhong)存在大(da)量氣態硫，在輸送(song)過程中(zhong)(zhong)溫度(du)不斷降低，一(yi)旦(dan)低于(yu)沸(fei)點，就(jiu)會(hui)凝結為(wei)粘稠的(de)液態硫，同時吸附其他固體雜質(zhi)，在短(duan)時間內改變渦街(jie)發生體拓(tuo)撲外形，導致無法產生卡門渦街(jie)，所測數據(ju)完(wan)全沒(mei)有意義。
2. 常規的(de)排污反吹無任何效果，即使停車檢修(xiu)也難以清除(chu)粘附的(de)污物。
測點情況如下：
流體類型：酸性氣
管道口徑：DN200 流(liu)量：1000~3820m3/h 溫度：40℃ 壓力：0.058MPa
根據以上條件(jian)，我公(gong)司根據核(he)算，選(xuan)用Wv-pJ系列夾套結(jie)構(gou)滿管式抗振型渦街流量計，一舉獲得成功。下圖為現場照片(pian)。
安(an)裝以后運(yun)行穩定(ding)(ding)，用戶(hu)認為(wei)測(ce)量(liang)有效，但(dan)(dan)提出流(liu)量(liang)有一定(ding)(ding)偏差，建(jian)議我公司(si)調整量(liang)程。由于我公司(si)明(ming)確規定(ding)(ding)：禁止(zhi)“湊(cou)數”，隨即(ji)派人(ren)到(dao)(dao)現場對流(liu)量(liang)計(ji)的(de)(de)運(yun)行進行全面檢(jian)測(ce)，檢(jian)測(ce)發現現場存(cun)在低頻(pin)振(zhen)動，由于頻(pin)率極低，人(ren)難以感知，所(suo)以被用戶(hu)誤判定(ding)(ding)為(wei)沒有振(zhen)動。但(dan)(dan)我們的(de)(de)信號處理系統能夠完全抑制該干(gan)擾(rao)，得到(dao)(dao)正確渦街信號。
同(tong)時，現場信號分析確定：卡門渦街發(fa)(fa)生正常、信號處理正常、流量(liang)計輸(shu)出的(de)工況體(ti)積流量(liang)準(zhun)確，與DCS示(shi)值比對，發(fa)(fa)現數據不和，檢(jian)查DCS組態(tai)發(fa)(fa)現：DCS中溫壓補(bu)償公式錯誤，用戶更(geng)改后(hou)，示(shi)值吻合，也得到工藝專(zhuan)業的(de)確認(ren)，檢(jian)測初步獲得成功。
經過(guo)一段時間的運行，示值(zhi)準確，精確度無變化(hua)。
總結：
1. 我公(gong)司(si)產品在任(ren)何(he)場合禁止調整參數來迎(ying)合實際(ji)流量(liang)，因(yin)為我公(gong)司(si)獨有(you)的(de)在線檢(jian)測手(shou)段，可以(yi)在流量(liang)計(ji)現(xian)場運行中，判斷誤差原(yuan)因(yin)及誤差量(liang)值，給出相應的(de)整改措(cuo)施和處理方案(an)，標準的(de)檢(jian)測流程如(ru)下：
是否正確產(chan)生了卡(ka)門渦街。
信號處理是(shi)否正確(que)。
DCS/二(er)次表設(she)置(zhi)是否正確(que)
2. Wv-pJ系列(lie)產(chan)品在此(ci)場所(suo)的(de)應用(yong)成功(gong)，直接證明(ming)了我公司所(suo)研發的(de)全(quan)夾套結(jie)構(gou)的(de)效(xiao)能，目(mu)前在其他用(yong)戶的(de)類似現場，也已(yi)獲得大量成功(gong)，包括：
尿素裝置的尿液流量檢測
三聚氰胺原料氣流量檢測
己內酰胺流量檢測。
苯酐裝置中的結晶介質檢測
……
Wv_pJ系列滿管式抗振型全夾套結構渦街流(liu)量計(ji)突出特點在于：
1. 繼承Wv_p系列國際先進的(de)抗振、量(liang)程(cheng)比(bi)、低(di)壓(ya)損、低(di)直管段需求性能，展現(xian)(xian)優異(yi)的(de)現(xian)(xian)場適應能力。
2. 與(yu)眾(zhong)不(bu)(bu)同的夾套結構：并(bing)非簡(jian)單的對流量(liang)計流通管進行夾套加(jia)溫，而是同時對于渦街發(fa)生(sheng)體(ti)(ti)進行加(jia)溫，并(bing)可現場調整流流通管與(yu)發(fa)生(sheng)體(ti)(ti)的熱量(liang)分(fen)配，形成合理的接液表(biao)面溫度分(fen)布，不(bu)(bu)僅(jin)可杜絕凝(ning)結/結晶的發(fa)生(sheng)，也因此(ci)(ci)降低加(jia)溫介(jie)質的需(xu)求(qiu)。但也因此(ci)(ci)引發(fa)制造困難、廢(fei)品率居高不(bu)(bu)下，成本過高的問題，對此(ci)(ci)，我(wo)們已展(zhan)開攻關，力(li)爭向用戶提供更具(ju)性(xing)價(jia)比的產品。