如何減少蒸汽流量計量誤差？由于目前蒸汽計量儀表在選型和安裝等方面還存在許多問題，也缺乏有效的維護管理措施，因此蒸汽測量儀表的測量準確性無法得到保障。容易引起供用雙方之間的利益矛盾，引發經濟利益糾紛。因此，有必要對蒸汽流量測量誤差的產生原因進行深入分析，進而采取有效的降低措施，提高蒸汽流量測量的準確性。

 

 

一、蒸汽流量測量的誤差分析

 

1.蒸汽密度因素

 

質量流量是蒸汽流量檢測的重要方式，其介質為過飽和的蒸汽或者單項蒸汽，同時體積的測量與密度的測量直接影響蒸汽的質量流量。測量蒸氣密度通常需要溫度與壓力的補償，通常可以使用查表法或者簡單的數學公式，而由于測量的溫度、壓力存在誤差，使得蒸汽流量的測量缺乏專區性。

 

2.差壓信號傳輸誤差

 

差壓信號傳輸的誤差主要體現在以下三方面：

 

（1）變送器或者冷凝罐的側壓不等引起誤差。當測量流量的取樣管、冷凝罐的高度存在差異，或者變送器在安裝的過程中其位置沒有達到水平要求，就會產生相應的壓力，進而影響測量的準確性；

 

（2）引壓管線導致傳送失真。如果引壓管線的安裝不符合具體的要求與標準，就會影響管內氣泡升至母管的速度，使得冷凝液無法以最快的速度充滿整個管路，進而影響信號的準確性；

 

（3）取樣管的接頭滲漏，導致測量偏差。取樣管的接頭存在接頭滲漏等問題，當停止供熱時，冷凝管便無法再生成泠凝水。一旦此時的管路接頭依然存在滲漏，就會使取樣管內部冷凝水的高度存在差異，進而形成靜壓，如果低壓側的冷凝水高度低于高壓側，就會形成一定的供熱流量，最終導致蒸汽流量測量的偏差。

 

3.取樣變送器故障

 

如果測量蒸汽流量的取樣變送器發生故障，就會導致測量漂移，造成測量結果具有一定的誤差。由于流量計零點受模擬器件時漂、溫漂的雙重影響，一旦差壓信號在傳遞過程中發生失真、振動等侵擾，就會導致流量計的零點發生漂移。

 

二、工業供熱蒸汽流量測量誤差的降低措施

 

簡單了解工業供熱蒸汽流量測量的誤差來源后，筆者將圍繞計量儀表的合理設計選型、渦街流量計的正確安裝、加強計量儀表的維護管理三方面降低誤差措施進行深入分析。

 

1.計量儀表的合理設計選型

 

計量儀表的設計選型首先需要考慮的是常用、最小、最大蒸汽耗用量，同時蒸汽的品質也必須納入分析范疇，只有將常用、最小、最大三種狀態的蒸汽耗用量實現數據量化表達，設計人員才能夠獲得流量咨詢單作為設計參考，可能出現的設計誤差由此便能夠得以避免。

 

為了進一步提升計量儀表選型設計質量，類型選擇、規格型號確認也是設計人員需要考慮的重點。這里的類型選擇指的是蒸汽流量長期較小的低壓蒸汽使用渦街流量計，而流量大且穩定的用戶推薦使用差壓式流量計，前者一般指 DN300 以下的蒸汽管道，后者則多指DN400 以上的蒸汽管道；規格型號確認指的是計量儀表的設計需要同時滿足最大與最小計量準確性要求，如果這一過程中用戶出現管徑大、差壓低問題，設計人員便可以通過合理縮徑解決該問題。值得注意的是，一些流量差異較小或流量變化較大的用戶在計量儀表設計選型中往往存在著較高難度，因此筆者建議前者選擇微差壓變壓器，后者則采用雙變送器，這樣二者的工業供熱蒸汽流量測量精度就能夠得到更好滿足。

 

2.渦街流量計的正確安裝

 

渦街流量計多用于 DN300 以下的蒸汽管道，而為了保證其測量精度，渦街流量計的安裝必須得到重視。渦街流量計的安裝位置直接影響其測量進度，安裝人員必須認識到說明書所示的直管道要求僅為保證測量精度的最低條件，同時了解渦街流量計對管道機械振動與脈動流的敏感，這樣才能夠保證渦街流量計安裝于最優位置。此外，渦街流量計的測量精度還會受到射頻干擾、蒸汽帶水、管道內異物的影響，這些也必須被納入渦街流量計安裝的注意事項中。相較于普通渦街流量計，一體型渦街流量計對于環境溫度的要求較高，這就使得很多時候蒸汽管道的保溫性能會影響其測量精度，這點同樣需要納入安裝人員考量。

 

3.加強計量儀表的維護管理

 

計量儀表的維護管理需要實現定期與不定期的巡檢結合，并同時做好定期的檢定工作。其中，定期與不定期巡檢需要將目光集中在渦街疏水閥工作狀態、平衡閥門關閉嚴密程度、儀表鉛封狀態、箱門開關記錄、熱網狀態參數、溫壓補償參數準確性、重要部件的腐蝕度等環節；定期檢定工作則需要嚴格結合檢定管理制度做好計量儀表的定期送檢。值得注意的是，當計量儀表出現異常工況時，相關負責人員需要立即開展檢定檢驗工作。

 

三、怎樣減少蒸汽流量計計量時的誤差

 

1.蒸汽的密度補償要科學準確

 

為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，通過流量積算儀對蒸汽密度進行補償。測量蒸汽溫度的鉑電阻一定要規范安裝：測溫鉑熱電阻插入管道中心位置、鉑熱電阻安裝在流量計下游的5倍管徑處、安裝鉑熱電阻的管道位置采取保溫措施等，確保測得的溫度數值準確。在蒸汽壓力的測量中一定要注意，如果采用引壓管引壓，必須進行零點遷移(因為引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力與實際壓力之間出現一定的差值，引起密度補償的誤差)，也可在流量積算儀內進行修正。壓力變送器安裝在蒸汽流量計下游的4倍管徑處，壓力變送器前的閥門、密封墊應完好暢通，以保證蒸汽壓力的準確測量。如果采用設定壓力、溫度進行補償，所設定的數值應力求接近實際，否則誤差很大，一般不建議采用。

 

在流量積算儀中要正確設定蒸汽流量計的運行狀態，這對蒸汽費用的正確計算至關重要。對于蒸汽狀態不好明確判斷的使用場合，建議采用智能型流量積算儀，配合鉑電阻、壓力變送器進行溫度、壓力補償，這樣所計量的蒸汽質量流量最準確。

 

2.現場存在的振動和電磁干擾應避免

 

蒸汽流量計應用最多的渦街流量計受設計原理的影響，對機械振動比較敏感，計量結果易受振動干擾，應對蒸汽流量計前后管段作可靠的支撐設計，加裝振動緩沖部件，如管道振動不可避免，應選用抗干擾能力相對強的蒸汽流量計(如氣體超聲波流量計、智能式渦街流量計、差壓式流量計等)。如果蒸汽流量計現場存在振動干擾，就會對在用的渦街蒸汽流量 計產生低頻率的脈沖信號影響，蒸汽流量計就會將這些脈沖作為流量信號傳遞給流量積算儀，形成累計流量，導致部分渦街蒸汽流量計在一段時間不用蒸汽的情況下仍然會有一定量的數值累計。這就是“不用汽而流量計走字”的原因，因此蒸汽用戶在不用蒸汽的情況下，也要與供汽單位共同記好表底，防止蒸汽流量計“空跑”。

 

3.蒸汽流量計的量程比要合理

 

量程比是指一個流量計在能確保給定的準確度范圍內，所能測量的最大流量和最小流量之比。用戶要根據自己的實際使用量選擇流量計，理論上待選蒸汽流量計的量程要完全覆蓋用戶的使用量程。超過流量上限和低于流量下限使用都會造成蒸汽流量計計量的嚴重不準。比如：實際平均流量為5t/h的渦街蒸汽流量計，一般應選擇口徑為150mm的渦街流量計，但是當流量降低到0.3t/h或超過15t/h時，流量計就會出現嚴重計量失準。

 

4.蒸汽流量計上下游直管段的正確安裝

 

對于傳統的渦街流量計，其前后安裝直管段要求分別為20倍管徑和5倍管徑(這是流量計的前面無閥門等障礙物的技術要求;有障礙物還要增加直管段，具體見廠家的說明書)。如果上下游直管段不夠，就會導致管道內蒸汽流動未充分發展，在流速分布剖面發生畸變。用戶可通過在蒸汽流量計前安裝流動調整器或增加直管段來調整管道的流速分布，使蒸汽流量計處的流體為充分發展狀態。對于一些大口徑蒸汽流量計，滿足上下游直管段的安裝要求更為重要。

 

四、蒸汽流量計的運行與維護

 

1.在需要清洗工藝管道時，清洗液體不能直接通過流量計。應該打開旁路閥，讓清洗液體流經旁路管線來完成工藝管道清洗工作。

 

2.管道系統啟動時應當先開旁路管線，以防止因流速突然增加使渦輪因轉速過大而損壞流量計。

 

3.在使用流量計之前，應該仔細閱讀產品使用說明書，以保證對儀表事先有全面的了解。

 

4.要求被測介質潔凈，以減少軸承磨損。盡管在流量計前加裝了過濾器，但仍有雜質進入表內而造成磨損，為此需定期檢修，一旦有卡阻現象應立即清洗，以確保計量結果的準確性。

 

5.工藝介質的密度和黏度變化對儀表測量結果有影響。當測量液體介質流量時，其溫度與壓力的變化對其密度影響很小，一般可忽略不計;但當測量氣體介質流量時，其溫度、壓力改變后對氣體的密度影響很大，這時需對其介質的密度進行溫、壓補償，以實現被測介質流量的準確檢測或計量。除關注被測介質的密度變化對儀表測量結果的影響外，還應注意被測介質黏度的變化。當被測介質黏度的變化較大時，應將流量計予以重新標定后方可使用。

 

6.流量計不能垂直安裝。當測量管道有彎曲現象時，將會引起流體的旋轉，影響渦輪轉數改變，使儀表的測量誤差增大。