从结构上分析紧凑型体积管的特点与应用场合

    1　体积管法的优点

    目前液体流量标定主要有3种方法,根据标准器的不同划分为标准罐法、称重法和体积管法。前2种为静态检定法,相比之下,动态检定的体积管法具有在线检定的特点,能够实液检定,一般使用柴油作为标定液,而静态检定法的标准器均为敞口静态计量容器,不能实现在线检定,一般使用水作为标定液。

    体积管标定法更好地模拟了流量计的实际使用工况,并且有利于流量计的保护(水无润滑性且易引起流量计内部零部件的锈蚀,部分容积式流量计明确规定不能用水标定),因而在石化企业中获得比标准罐更为广泛的应用。

    2　提出问题和解决方案

    出于降低运输成本的需要,使精确计量的管线趋向大型化,相应的流量计体积和质量增大,内部结构更加复杂,不仅笨重不利于安装维护(部分长输管线被迫安装简易起重机以方便流量计频繁地拆装),而且运输过程的不确定因素和检定环境的变化导致测量不确定度增大,离线标定也受到影响。

    相应的解决方案:将标准体积管固定在现场,一组流量计并联后再与下道工序和体积管同时连接,只需切换阀门便可改变流程进行标定,全程自动化控制,操作大为方便快捷。但此种方法的弊端决定了它只能在长输管线或类似工程中采用,而不适合传统炼化企业:一般需要建专用厂房,另外多条管线的并联和多阀门的采用,将占用不少面积,在整体布局紧凑的工程中此法受到限制;建设成本高,1台体积管只能为一组相同介质的流量计专用,若介质不同将导致管道和介质污染,若同介质流量计平面布置分散则不易实现或成本过高,而对于多种计量介质的场所,此法明显不适用。

    因此必须寻求新的解决方案,紧凑型体积管(又称小型体积管、车载式体积管)应运而生。这种标准器采用非常紧凑的布局结构,大大减小了体积和质量(以45.72 cm(18″)为例,标称运输尺寸长4 900 mm,宽1 930 mm,高1 420 mm,运输质量不到3.4 t,接管口径DN200),平时可以处于离线待命状态,自身的清洗和标定都很方便,自身能够用机动车辆牵引,特别适用于传统石化企业、罐区等场合。其结构原理是利用光电开关,设计独特的活塞阀结构,使得流量在一段较小标准体积(45.72 cm(18″),基本容积约120 L)内被反复置换和累积,从而达到以小的标准器标定大流量来节省空间的目的。

    3　紧凑型体积管的结构特点

    各公司生产的紧凑型体积管布局结构大同小异。下面以Emerson公司的产品紧凑型体积管为例,介绍紧凑型体积管的结构特点,如图1所示。

    紧凑型体积管由3部分组成:流路系统、液压系统和测控系统。流路系统包括连接管道和体积管本体;液压系统包括液压泵、液压油箱、储气罐、液压气缸等;测控系统包括压力变送器、热电阻、光电开关(A, B, C 3个)、泄压电磁阀。压力变送器和热电阻是用来进行温度压力补偿计算,储气罐用来校验或调整液压压力。活塞阀则用于流路的改变。