影响蒸汽流量计主要问题及提高计量准确性对策

摘要：蒸汽计量之所以难以获得准确的数字原因是蒸汽的状态与一般的固体和气体都有差别，并且计量时候的稳定性不容易保证，能够引起此现象的原因有很多，本文分析蒸汽计量工作的难点和重点，期望能够为工作的进行确定必要流程并找到新的解决思路。

现在，蒸汽测量工艺还有一定的可提升的空间。有一些缺陷性的问题需要强调。例如使用者将仪表的数字准确性和实际结果的准确性相互混淆。蒸汽计量的过程是一个较为复杂的计量过程，不像水体固体的测量那样容易。误差产生的几率较大，和计量设备的选择没有直接关系。下面对于准确度的把握提出一些建议并找到影响准确的原因，加以说明分析。

1、影响蒸汽流量计量的主要问题

影响蒸汽流量准确计量的因素主要有以下五个方面。

1.1 量程比不足。量程比是指一个流量计能确保给定的精度和再现性的范围内，所能测量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比时我们必须小心，因为量程比是基于实际的流速，蒸汽系统一般的最大允许速度为35m/s，更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。而不同的流量计允许的最低流速是不同的，一般涡街流量计所能测量的最低蒸汽流速为2.8m/s，对于量程 比不足的情况，应采用大量程比的流量计(GilflolLVA流量计的最低允许流速为0.6m/s，最大量程比可达100：1)或选择多个流量计并联。

1.2 上下游直管段不足。对于传统的涡街或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为20D和5D。计量设备的安装位置既不能太靠上也不能太靠下，如果前方和后方的长度都不够长的话，很可能内部的气流未形成稳定的气压源。部分地方存在漩涡或混流。这些地方因为处于转折处或者被凸起的阻碍物所阻挡，气流方向不稳定，解决这样的问题可以安装调整器，也可以选择性能较高，可以抗拒此情况发生的计量设备。

1.3 蒸汽的密度补偿不正确。蒸汽流动起来变化因素较多，应当及时注意压力的总值以及内部温度的改变，根据计量设备的性能不同，对于密度的需求和影响都不一样。在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。这个差距应当在计算中给予调整，否则将引起更大范围的误差，误差的调整在二次表操控时进行适当的调整，这个方法需要人的经验来判断，是最为常见的方法。应当看到，误差的存在一方面是难以避免的固件误差，还有人的操作不到位的关系。

1.4 蒸汽干度的影响。测量时会将体积与密度等数值直接输入进入计算。通常测量过程中对于蒸汽状态的设定是理想化的，比如会假设气体的湿度为零，就是干度为100％，这是与实际情况不一样的。这样得到的数据值通常比真实的情况低。所以，计量设备中应当必要添加的一个设备就是干燥度的判定，实际上这是一项较为复杂难算的问题，也缺少能够准确测量数据的仪器。因此对于设备能力的提升是一件比较重要的问题。

1.5 管道振动。震动对于气体以及仪表两方面都会产生影响，所以得不到准确的数字。因此要从加固的手段和方法来人手，虽然震动是必然存在的，只能通过无限地缩小来减低副作用。也可以使用针对此问题设计的流量计，如斯派莎克ILVA流量计。

2、在集中供热当中，影响蒸汽流量准确计量的主要原因

2.1 饱和蒸汽流量计量中的“两相流”。现在使用的主要蒸汽类别是饱和蒸汽，这种蒸汽的好坏标准是内部的水分含量来确定的，越干越好。某些蒸汽因为含水量小可以忽略水分，这样的好处是方便计算和利用。而水分较多的蒸汽水分含量在30％左右，往往有着“两相流”的困扰。

2.2 蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿。计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量，单位为kg/h或t/h。质量流量大小与蒸汽的密度有关，而蒸汽的密度又直接受蒸汽的压力及温度影响。内部压力与温度变化影响着密度的组成，进而也就影响测量工作稳定进行。这时应当及时把握环境的变化，如若不然误差就会出现。计量工作对此的解决方法是利用测量二者用的传感器来达到追踪的目的。并适时补偿差额。一般来说饱和蒸汽中的密度是与另外两种元素的比值是相伴随增大或缩小的。所以直接能够得到想对应的数值，过热蒸汽的密度与其压力、温度成函数关系，而不是正比关系。过热蒸汽的密度补偿必须同时测其压力和温度。较为先进的计量工具都能够自动处理这一情况。

3、提高蒸汽流量计量准确性的对策建议

3.1 重视蒸汽流量计量仪表的正确选型

选择蒸汽流量计量仪表，应重点考虑两个因素。一是量程问题。蒸汽流量计量仪表计量不正常，主要是由于选型时量程不正确造成的。用汽旺季用汽量相当大，而用汽淡季用汽量又很小，用汽量相差过于悬殊，一般蒸汽计量仪表的流量范围就难以适应。必须明确流量测量范围，在此基础上选择符合相关运行参数的蒸汽计量仪表，使其能充分发挥作用。二是管道直径问题。在设计节流装置时，基本上都采用工艺提供的公称名义管径值，其实公称名义管径值与实际管径值还是有误差的，特别是卷管，公称名义管径值与实际值有时差值还较大，造成计量误差增大，测量的准确度就难以达到设计要求。国标规定：用来计算节流件直径比的管道直径D值应为上游取压口的上游0.5D长度范围内的内径平均值。该内径平均值应是至少在垂直轴线的二个横截面内所测得内径的平均值，内径的数值(用于设计的管道内径)应达到±0.3％。设计前最好实测管径，以减少计算误差。

3.2 正确安装蒸汽流量计量仪表任何仪表设备的功能发挥都要以设备的正确安装和使用作为支撑，安装位置的错误和安全程序的错误都会带来设备使用正确性的缺失。可能带来的情况就是测量误差甚至危险。以下总结正确安装的五个注意点：

第一，仪表安装的位置前后应当具有足够的空间延展性。

第二，位置上不能在水平处的最低点。

第三，冷凝器的安装要注意距离以及水平高度相当，这一点绝对不能忽视，两个冷凝器的作用是使导压管中被测蒸汽冷凝并使正、负导压管中冷凝液面有相等高度及保持长期稳定；为不使冷凝液面波动对测量产生误差，冷凝器的有效容积应大于所使用的差压变送器工作空间的最大容积变化的3倍，在水平方向的横截面积不得小于差压变送器的工作面积，系统确保密封良好，严禁泄漏；空间内部应当有良好的封闭性，不能将能源外流，也应当考虑平时的保养和清理工作的便捷性。

4、导压管长度最好在16m内，内径最好选用Φ1O-16mm以防堵塞为好。导压管全程保温并确保正、负管处于同等温度以免密度变化引起误差。

5、装测温元件地方最好在节流件下游侧10D以外处，在管道或正压管上取压时，如压力变送器装在节流装置下方，必须对压力变送器的管路液柱值进行修正，以提高计量准确度。