超声流量计在大口径水管道中的应用

 引言

循环水作为冷却器的冷却介质在石油化工企业应用广泛，其输送管道一般管径较大，通常为600～1000mm，甚至 1000mm以上。过去曾采用过多种流量计进行测量，如电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计等，但由于循环水杂质多，在实际应用中常出现传感器被杂物覆盖 或缠绕而影响正常使用，从而无法提供准确的流量数据。

随着大多数企业对能源计量更新的认识以及需求的提高，在一些大口径或是直管段不足的循环水流量的稳定精确计量，成为亟需 解决的问题。近几年，随着多声道超声流量计技术的不断发展和成熟，超声流量计以其安装方便、维护量小、测量范围宽，适应较为复杂的管道结构和流态分布等优 点，较好地解决了大口径循环水流量测量的技术难题。

1 大口径循环水管道计量的特点
由于循环水管道口径较大，流量也很大，仪表运行中稍有偏差，就会带来很大测量误差。为使其得到准确的流量数据，需要在测 量过程中达到如下要求：①压力损失小。由于能量损失与压损和流量的乘积成正比，如果压力损失过大，在流量计长期运行中会使流体动能损失巨大，造成能源浪 费。为使大口径管道精确计量，需在测量过程中压力损失足够小。②能实现在线维修。因大口径管道安装处较潮湿且又不易断流维护，一般很难为装设流量计而安排 旁通，即使装有旁通及阀门，启闭困难，且难以保证阀门的严密，因此选用的测量仪表应维护量小且便于维修。③受介质内杂物影响小。因循环水管道内介质含有的 杂质较多，管道内经常会含有泥土、油污、杂物等，应注意机械强度和水内杂质对测量元件的污染、缠绕、覆盖等问题。因此应选用无可动机械部件或传感器不易受 影响的测量仪表。④能够实现在线标定。管道口径大，流量也大，标定时会有许多麻烦与困难，因此只能在运行中在线标定。

2 其他类型流量计应用中存在的问题

大口径循环水计量仪表大致有以下几种：超声波流量计，电磁流量计，涡街流量计，差压式流量计等，各种流量计主要存在问题如下。

2.1 电磁流量计

电磁流量计是利用电磁感应原理测出导管中导电液体的平均流速，进一步求得液体的体积流量。它具有压力损失小，不受被测液 体的温度、压力、黏度等影响，可测量含杂质液体，量程宽、口径大、反应灵敏、前后直管段要求不高、耐腐蚀、寿命长等显着优点，因此在循环水计量中广泛采 用。但实际工作中仍存在一定问题：①测量误差受外界电磁场影响。因此安装时应特别注意避免剧烈震动和交直流强磁场。②受流速分布影响，在流速轴对称分布的 情况下，流量信号与平均流速成正比，由于流速分布和涡流的影响，流量计上游直管段应有一定的长度，一般可取5D。③电极表面易污染。在测量有附着沉淀物的 流体时，电极表面将受到污染，常常引起零点漂移，因此在使用中，需注意电极的定期清洗。