引言

    由于石化企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和工藝特點(diǎn)不同，且我公司所處的地理位置冬夏溫差較大，造成在實(shí)際生產(chǎn)中對蒸汽、氮?dú)獯蠓鹊恼{(diào)整。針對上述情況，選擇適宜的氮?dú)鉁y量檢測設(shè)備就顯得尤為重要。最近兩三年，我公司引進(jìn)一些新的計(jì)量氣體的儀表，使用了一些新的氣體流量技術(shù)。其中，F(xiàn)CI氣體質(zhì)量流量計(jì)作為一種新的計(jì)量技術(shù)應(yīng)用，對產(chǎn)品氣進(jìn)行計(jì)量，取得良好的效果。

    一、大慶石化公司氣體計(jì)量原狀

    我公司大部分氣體的計(jì)量以往大多采用孔板作為一次計(jì)量元件，差壓變送器作為一次表，信號遠(yuǎn)傳?？装宕嬖谥y以克服的缺陷：量程比只有3：1，壓損大、中間環(huán)節(jié)多、給維護(hù)帶來困難。另外，受季節(jié)和工況的影響，蒸汽的流量測量范圍變化比較大。因?yàn)闆]有采用寬量程技術(shù)的節(jié)流式流量計(jì)，超測量范圍現(xiàn)象十分普遍，造成了很大的測量誤差。

    針對這種情況，我公司在2004年引進(jìn)FCI氣體質(zhì)量流量計(jì)。FCI可用來測量過熱蒸汽、飽和蒸汽、氮?dú)獾葰怏w。它的智能型處理器能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)更改；溫度、壓力的自動(dòng)補(bǔ)償及遠(yuǎn)程通訊等優(yōu)點(diǎn)。

    我公司將FCI應(yīng)用在氮?dú)庥?jì)量方面，經(jīng)過近5年多的運(yùn)行，效果良好。事實(shí)證明，在苛刻的環(huán)境和嚴(yán)格的過程控制要求相結(jié)合的應(yīng)用中，F(xiàn)CI的熱擴(kuò)散式傳感元件擁有無可匹敵的性能和可靠性。

    二、FCI氣體質(zhì)量流量計(jì)在氮?dú)庥?jì)量中的應(yīng)用

    FCI獨(dú)一無二的熱擴(kuò)散式技術(shù)提供了出眾的準(zhǔn)確度和高可靠性及對流量、液位/界面和溫度操作的高重復(fù)性指示。FCI典型的傳感元件包括兩個(gè)帶熱套管保護(hù)的電阻式溫度探測器（鉑RTD）。當(dāng)這兩個(gè)RTD被置于流體中時(shí)，其中一個(gè)RTD被加熱，另一個(gè)則用于感應(yīng)過程溫度。兩個(gè)RTD之間的溫差與過程流速及過程介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。較高的流量或密度較大的介質(zhì)將使被加熱的RTD加速降溫并使兩個(gè)RTD之間的溫差加速減小。

    兩個(gè)RTD之間的溫差在無流量的狀態(tài)下達(dá)到最大。隨著流量的增加，被加熱的RTD冷卻，溫差就減小。流體流速的變化直接影響熱擴(kuò)散的程度，進(jìn)而影響道兩個(gè)RTD之間溫差的大小。一個(gè)電子控制線路可以將RTD的溫度轉(zhuǎn)化為DC電壓信號。這兩個(gè)信號在輸出終端輸出，并被用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)可調(diào)設(shè)定點(diǎn)報(bào)警線路。兩個(gè)報(bào)警線路可以根據(jù)流量、液位/界面或溫度操作進(jìn)行單獨(dú)的現(xiàn)場設(shè)定。

    由于流量和RTD的冷卻效果間的關(guān)系同氣體應(yīng)用中的質(zhì)量流量測量直接有關(guān)，F(xiàn)CI熱擴(kuò)散技術(shù)提供了一種高重復(fù)性、高準(zhǔn)確度的氣體或空氣質(zhì)量流量測量。配有先進(jìn)的微處理線路的“智能化”電路，使用戶可以輕易地對信號輸出進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)，也可以使用內(nèi)置鍵盤或手持通訊器對顯示或報(bào)警進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)節(jié)。

    1.參考端使用鉑RTD傳感器，質(zhì)量流量計(jì)中采用質(zhì)量平衡器，平衡兩個(gè)RTD的質(zhì)量，即使用過程溫度突然變化，也能確保準(zhǔn)確的質(zhì)量流量測量。

    2.FCI氣體質(zhì)量流量計(jì)金屬無磨損，抗腐蝕，無需定期用汽油、煤油、酒精等對流量元件及檢測小孔進(jìn)行清洗，它可以保證傳感器長期穩(wěn)定地運(yùn)行。FCI氣體質(zhì)量流量計(jì)不像渦街流量計(jì)的檢測元件容易被介質(zhì)粘污后將影響測量準(zhǔn)確度。

    3.量程比可大至1000：1.

    4.低壓降流體調(diào)整器使FCI流量計(jì)能在上下游直管段長度比正常要求短的條件下仍能使用，并且能保證準(zhǔn)確度，產(chǎn)生的壓降小于目前任何其它整流器的1/3。

    5.可選逆向流量檢測，可檢測正向和逆向流量。

    6.多點(diǎn)或單點(diǎn)測量，多點(diǎn)及平均技術(shù)提供了高重復(fù)性、高準(zhǔn)確度、更經(jīng)濟(jì)高效的測量。單點(diǎn)式適用于小管徑流量測量，多點(diǎn)式適用于大管徑管道、方管及直管段長度不能滿足要求的應(yīng)用。

    7.采用智能化設(shè)計(jì)，操作界面簡單，組態(tài)方便。軟件功能強(qiáng)，自診斷能力可方便提示儀表人員故障類型及故障位置。

    8.結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，電子部件可以隨意拆卸檢查，采用微處理器作為信號檢測和處理的核心部件，可以最大限度地將振動(dòng)所引起的干擾信號過濾掉，優(yōu)化信號的質(zhì)量和品質(zhì)。

    在實(shí)際的使用過程中，將FCI與原有的孔板差壓帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)挠?jì)量系統(tǒng)比較：

    首先，F(xiàn)CI沒有類似孔板的導(dǎo)壓管，基本上沒有泄露點(diǎn)，不必?fù)?dān)心因?yàn)樾孤抖鹩?jì)量不準(zhǔn)確。

    其次，與其他流量儀表相比，F(xiàn)CI氣體質(zhì)量流量計(jì)的儀表維護(hù)量使比較小的。安裝以后污水壓損失、沒有潛在的漏水。冬天不用保溫伴熱、夏天不用防雨，基本屬于免維護(hù)的儀表設(shè)備。同時(shí)，這種儀表在安裝時(shí)是在線安裝，沒有影響正常生產(chǎn)。

    第三，它十分重要的一點(diǎn)是測量準(zhǔn)確度高，明顯優(yōu)于孔板。2005年3月份對孔板測量系統(tǒng)和氣體質(zhì)量流量計(jì)測量的兩組不同的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，氣體質(zhì)量流量計(jì)測量的數(shù)據(jù)與壓縮機(jī)的實(shí)際外送量吻合，而孔板測量系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)與壓縮機(jī)的實(shí)際外送量存在明顯的偏差，并且在小流量時(shí)孔板測量系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的偏差非常明顯。

    三、經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

    自我公司應(yīng)用FCI氣體質(zhì)量流量計(jì)以來，因?yàn)槠淞髁坑?jì)量非常準(zhǔn)確，解決了產(chǎn)品氣的測量數(shù)據(jù)波動(dòng)的難題，非常受我公司計(jì)量人員的歡迎。