超聲流量計在大口徑水管道中的應用

0 引言

循環水作為冷卻器的冷卻介質在石油化工企業應用廣泛，其輸送管道一般管徑較大，通常為600～1000mm，甚至 1000mm以上。過去曾采用過多種流量計進行測量，如電磁流量計、渦輪流量計、渦街流量計等，但由于循環水雜質多，在實際應用中常出現傳感器被雜物覆蓋 或纏繞而影響正常使用，從而無法提供準確的流量數據。

隨著大多數企業對能源計量更新的認識以及需求的提高，在一些大口徑或是直管段不足的循環水流量的穩定計量，成為亟需 解決的問題。近幾年，隨著多聲道超聲流量計技術的不斷發展和成熟，超聲流量計以其安裝方便、維護量小、測量范圍寬，適應較為復雜的管道結構和流態分布等優 點，較好地解決了大口徑循環水流量測量的技術難題。

1 大口徑循環水管道計量的特點

由于循環水管道口徑較大，流量也很大，儀表運行中稍有偏差，就會帶來很大測量誤差。為使其得到準確的流量數據，需要在測 量過程中達到如下要求：①壓力損失小。由于能量損失與壓損和流量的乘積成正比，如果壓力損失過大，在流量計長期運行中會使流體動能損失巨大，造成能源浪 費。為使大口徑管道計量，需在測量過程中壓力損失足夠小。②能實現在線維修。因大口徑管道安裝處較潮濕且又不易斷流維護，一般很難為裝設流量計而安排 旁通，即使裝有旁通及閥門，啟閉困難，且難以保證閥門的嚴密，因此選用的測量儀表應維護量小且便于維修。③受介質內雜物影響小。因循環水管道內介質含有的 雜質較多，管道內經常會含有泥土、油污、雜物等，應注意機械強度和水內雜質對測量元件的污染、纏繞、覆蓋等問題。因此應選用無可動機械部件或傳感器不易受 影響的測量儀表。④能夠實現在線標定。管道口徑大，流量也大，標定時會有許多麻煩與困難，因此只能在運行中在線標定。

2 其他類型流量計應用中存在的問題

大口徑循環水計量儀表大致有以下幾種：超聲波流量計，電磁流量計，渦街流量計，差壓式流量計等，各種流量計主要存在問題如下。

2.1 電磁流量計

電磁流量計是利用電磁感應原理測出導管中導電液體的平均流速，進一步求得液體的體積流量。它具有壓力損失小，不受被測液 體的溫度、壓力、黏度等影響，可測量含雜質液體，量程寬、口徑大、反應靈敏、前后直管段要求不高、耐腐蝕、壽命長等顯著優點，因此在循環水計量中廣泛采 用。但實際工作中仍存在一定問題：①測量誤差受外界電磁場影響。因此安裝時應特別注意避免劇烈震動和交直流強磁場。②受流速分布影響，在流速軸對稱分布的 情況下，流量信號與平均流速成正比，由于流速分布和渦流的影響，流量計上游直管段應有一定的長度，一般可取5D。③電極表面易污染。在測量有附著沉淀物的 流體時，電極表面將受到污染，常常引起零點漂移，因此在使用中，需注意電極的定期清洗。