蒸汽计量中存在的两大难题

    蒸汽是各生产企业重要的二次能源,有的直接参与生产过程化学反应,但多数是用其热能。企业在谈论节能降耗,一般首先会想到“蒸汽”。从眼前本单位利益出发,降低生产成本需要降低蒸汽损耗;从大处想,中国能源短缺,更需要降低各种能耗。谈论节能降耗,应首先想到是能源的“计量”,只有有了准确计量,才有资格说节约了多少能源。在蒸汽计量方面,现状如何?存在什么问题?

    1　蒸汽计量的现状

    由于蒸汽计量系统,压力和温度都是较高的,饱和蒸汽又易变为汽、液两相流,相比之下测量难度较大。从处理北京燕山石化集团公司这个特大型企业,蒸汽计量纠纷情况看,从1993年4月至1995年4月两年时间内收到“申请仲裁书”12件,其中蒸汽计量纠纷有5件,占整个公司计量纠纷的41.7%,占的比重很大。如果统计到1998年4月,5年内共收到25件计量纠纷,蒸汽计量纠纷仍为上述5件(这3年出现的蒸汽差量均在下边协商解决了),所占比例为20%,此数据也不小。产生计量纠纷的原因是什么呢?通过数十次对现场调查分析,最主要的是计量器具方面的原因。

    根据该公司蒸汽计量采用孔板差压式流量计为多,特别是20世纪70年代建的老装置中,可以说绝大多数为此类仪表。该类计量器具的优势是,标准节流装置有国标支持不用检定(所以釆用得多),但是它存有一定的弱点:它的量程比小,一般为3∶1;若运行在30%流量刻度以下时,其精度下降较大;运行工况条件离开原设计条件时,测量误差会增大;再如孔板检测系统中部件多,引压管系统易堵、易漏、易冻、易汽化等特点,造成仪表一次安装工程量大,费用高;维修工作量亦大;孔板为节流型,压力损失大,长期运行耗能大,费用高;长期运行中孔板几何尺寸变化,锐角变钝(锐角要求r=0.000 4d,而有关专家试验后公布,运行的头二三年中每年磨损半径r增加0.04 mm,而五六年之后才趋向稳定。由于锐角变钝,孔板流量系数会变);甚至有的孔板在开停车过程中,由于蒸汽管道中易存冷凝水,开停蒸汽管道过程中产生水垂,致使孔板变形,甚至变成喇叭口。所有这些都说明,孔板差压式蒸汽流量计很难保证其原设计测量精度。虽然目前已出现孔板、变送器一体化产品,二次仪表也已微机化、智能化,使孔板量程比可提高到10∶1。但是孔板本身锐角会变钝造成流出系数变化,使测量误差增大尚不能克服改善。尽管已有钝化的孔板产品出现,但其相应的钝化标准及其检测器具配套尚待完善,再者它属于非标准孔板,与其他非标准型检测件———如耐高温的涡街流量计、弯管流量计、阿丑巴(均速管之类)流量计等一样,均应经过逐台检定,才可用于蒸汽计量。标准孔板运行、磨损几年后,应检定测出新的流出系数,才可保证其测量准确度。但是目前还没有这方面的要求和标准。