流量计在硬水流量测量中出现的问题及选型

　　流量计广泛应用于石油化工生产中，贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计量。流量计测量不准确影响各个生产环节的产品质量，严重的还会发生生产安全事故。流量计测量的是否准确与流量计的测量方式和被测介质的特点有很大的关系。

　　西安分公司沥青生产装置中的电脱盐一级注水流量计FIC1101 测量范围为 0~5 T/h。 使用介质为生产循环水，水的温度在60~80 ℃，硬度 8~13，属于硬水 。 由于生产循环水，　　水质差，硬度大，在生产过程中易结垢。 FIC1101在采用靶式流量计时，经常出现测量值不准确和不变化的问题，需要经常维修，清理靶片和靶杆上的水垢。后来对FIC1101 改变了测量方式，在采用涡街流量计时，经常出现测量值波动大和回零问题，需要每周维修多次。根据FIC1101在生产中出现的问题，结合硬水特点和流量计的测量方式和取压方式进行一一分析和讨论。

　　1 靶式流量计

　　1.1 现象

　　在生产测量过程中，FIC1101采用了靶式流量计。 工艺反映其测量值不准确，出现偏高或偏低以及不动弹的现象。 对FIC1101 的电路模块 、FIV1101 的开度和泵的出口压力进行检查，均属正常。拆卸FIC1101，发现靶片和反馈杆上，结有一层水垢，并且反馈杆的弹性较差。这些水垢对靶式流量计有那些影响呢?首先看其测量原理和结构。

　　1.2 测量原理和结构

　　当介质在测量管道中流动时，因其自身的动能通过阻流元件(靶片和杠杆3)时而产生的压差 ，并对阻流元件有一作用力F1，如图1 所示[1]，其作用力的大小与介质流速的平方成正比，其数学公式[1]表达如下:

　　阻流件(靶片)接受的作用力F1作用在杠杆3(反馈杆 )上，杠杆 3 在 F1的作用下，以轴封膜片为支点(轴封膜片一方面作为杠杆的支点，另一方面起密封作用 )将力 F1传给副杆1，形成力 F2。 副杆 1 的另一端与电容力传感器相连 ，电容力传感器把副杆1 传递的力 F2转换成毫伏电压信号输出：

　　数;F　为阻流元件(靶片)所受的作用力(Kg)。由此，电压信号经前置放大、A/D 转换、微处理器、D/A 转换器等电路，输出 4~20 mA 开方电流模拟信号及 HART 数字信号，即可得到相应的瞬时流量和累积总量。

　　1.3 分析故障产生的原因

　　1)当水垢结在靶片上 ，使靶片面积 A 增加 ，由公式 (1)可知，作用在靶片上的冲量也随之增加。在杠杆1 和杠杆 3 的传递下，作用在电容力传感器上的力F2增加，由公式(2)可知，电容力传感器输出的电压信号增加，造成测量值比真实值偏高。