流量仪表在化工生产过程中的作用及其选型

【摘要】：通过介绍流量仪表在化工生产过程中的作用及其选型，了解到流量仪表在化工生产中起着至关重要的作用，它不仅是提高产品质量的保证，而且是企业提高经济效益的重要手段。由于其重要性，就决定了在选择流量仪表时要考虑到很多方面的因素，来充分发挥它的作用。

【关键词】：流量仪表化工生产作用及选型

引言

20世纪由于能量计量、城市公用事业等对流量测量的需求急剧增长，促使仪表迅速发展。常用的流量仪表种类有转子流量计、质量流量计、容积式流量计、速度式流量计、靶式流量计、明渠堰槽流量计等。主要的燃气计量仪表有容积式流量计、速度式流量计和流体振动式流量计。工业气体流量计发展历史较久，品种也较多，燃气经营企业要想取得合理的、良好的选型效果，必须对各种流量计分别从流体特性、流量计的性能、安装条件、投资费用、生产实际、标准设计六个重要方面综合考虑。用户在选择时，不可能面面都照顾到，要权衡利弊。不过，最后的抉择往往是在成本费用和仪表性能之间。

一、流量仪表在化工生产过程中的作用

化仪表与装置中,流量仪表有两大功用: 作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。因此流量仪表在化工生产中起着至关重要的作用,它不仅是提高产品质量的保证,而且是企业提高经济效益的重要手段。

1.流量仪表有利于提高产品质量

在化工生产过程中，从原材料进厂的检测分析,到生产工艺流程中各工序的质量监测控制，直至成品、半成品检验，都必须有计量测试层层把关，严格控制。任何质量特性都以一定的计量特性为表征的，一切要用数据说话，这就要依靠完善的计量检测设备来实现。产品质量必须经过精密的测试来控制，要使企业的产品质量达到先进水平，立于不败之地，就必须加强计量检测手段，毫不夸张的说，没有计量检测,就没有产品质量。

2.流量仪表有利于提高经济效益

计量仪表有利于改善经营管理，提高产品质量，推动技术进步。完善计量检测手段，加强计量管理，能够有效的使资源得到合理地配置，最大限度的避免资源浪费，从而降低原材料和能源的消耗，提高了企业的经济效益。但是，如果计量检测手段和生产管理不配套，计量器具配备不齐全，量值不准确，制造工艺就有可能失去控制，导致产品质量差，消耗高，效益低的恶果。

二、几种流量仪表的性能分析

化工生产工艺流程图

化工生产工艺流程图、单位制在化学工程问题中，常常碰到一些很复杂的生产过程。例如氨碱法制纯碱，从饱和食盐水氨化、碳酸化开始，经过过滤、煅烧、洗涤，滤液经蒸氨解吸、循环使用等一系列过程。当描述这样一个复杂过程时，必须用简便的方法来组织给定的技术资料，列出已知和未知的条件，最好的方法是将该过程描绘一成个流程图。化学工业中使用的流程图，一般有表示产品流向的工艺流程图和工厂建设中实际使用的施工流程图。后者根据施工的要求，尚可细分为配管图、仪表自控图、电工配线图、公用工程流程图等。工艺流程（又称生产流程或工业流程）图，是指从原料开始到最终产品所经过的生产步骤，把各步骤所用的设备，按其几何形状以一定的比例画出，设备之间按其相对位置及其相互关系衔接起来，象这样一种表示整个生产过程全貌的图就称为生产工艺流程图，简称生产流程。生产工艺流程反映出工厂或车间的实际情况，即把设计的各个主要设备以及同时计算出的物料平衡、热量平衡一起写在流程图上。但在教科书中的生产流程则多为原则的示意流程。生产工艺示意流程，它只是定性的描绘出由原料变化为成品所经过的化工过程及设备的主要路线，其设备只按大致的几何形状画出，甚至用方框图表示也可，设备之间的相对位置也不要求准确。用方框图进行各种衡算，既简单、显目，也很方便。如本章前几节就多次用过。工艺流程图中所表示的主要设备包括反应器、塔器、热交换器、加热炉、过滤机、离心分离机、干燥器、压缩机、泵等单元操作使用的全部与罐类。这些设备的几何形状，在化学工业界已被公认为标准的主要设备符号，将在以后的课程中逐步介绍。工艺流程图的实例，可参见课本p280图9-25。关于单位制，本课程一律采用国际单位制，即SI制。在本书中出现其它单位制的时候，将给出其与SI制的换算关系。在例题或习题中如果碰到，则应将其换算成SI制。否则，因单位制不统一而造成计算的结果与准确值相差甚远。

生产过程控制管理制度

生产过程控制管理制度 1 目的为确保各生产过程按规定的要求和方法在受控状态下进行，并生产出符合要求的产品，特制定本制度，由生技部、质管部具体实施。 2 适用范围适用于本公司产品生产全过程的控制。 3 职责 3.1生技部是过程控制的主管部门，负责监督检查工艺纪律、操作规程执行情况。 3.2质管部负责产品过程的监督检验。 3.3供销部、班组依据工艺技术文件规定组织实施生产过程的控制。 4 工作程序 4.1 生产前，班组应对生产场所、设备设施、人员卫生及原辅材料、包装物进行检查，发现有不符合卫生要求的立即进行清洗，清洗完毕才能进行生产加工。4.2 操作工在生产前要穿着干净衣帽，并对手部进行清洗消毒。公司管理人员、外来人员进入生产场所时也必须经过以上消毒程序。 4.3 加工前要对所有原料进行自检，发现有不合格或变质的原料，要立即剔出、退回，退回的不合格原料执行《不合格管理制度》。 4.4 加工过程中要防止原料掉落地面，对于掉落的原料，必须反复清洗干净后才能使用。 4.5 各操作人员遵守设备操作规程，不违章操作，按照设备设施维护保养计划进行日常维护保养。设备发生故障时，及时通知维修人员检修。 4.6 配料工序严格按照产品配方进行称量，确保各原、辅料组分比例符合产品配方要求。并做好记录。 4.7 选料、码盐、煮制、包装等关键工序必须严格按照操作规程、工艺参数进行操作，并做好相关记录。

4.8 包装时应确保包装外观质量及包装重量符合产品要求。 4.9 化验员必须对每批原辅料、半成品、产品进行检验。 4.10 现场检验合格的产品由班组长及时填写产品《入库单》后入库。现场检验不合格的产品执行《不合格管理制度》程序。 4.11 生产结束后，班组要对设备设施、生产用具及生产场地进行清洗消毒。4.12 生技部每天要对各工序工艺操作执行情况进行检查，对不符合操作规程的及时纠正。 4.13 供销部对购进的暂不使用的原料放入原料冻库内贮存。检验合格的散装成品及时放入成品冷藏库贮存并杀菌，检验合格的预包装产品放于阴凉、干燥、通风的仓库内贮存。 5 考核办法 5.1 生产过程中产品合格率，每下降一个百分点处罚当月奖金总额的10%，连续一个季度达到100%奖励季度奖金总额的50%。 5.2生产过程中出现严重质量事故，直接损失在1000元以下，对当事人进行经济处罚200元，直接损失在1000元以上，除对当事人进行经济处罚外，给予降职、降薪、调离工作岗位、直至辞退。 5.3生产过程中每道工序不合格品超过计划质量指标10%，除扣除责任人全月奖金外，该部门负责人及所在部门其他人只能拿当月奖金额的50%。不合格品超过计划质量指标50%，除扣除责任人和部门责任人外，主管领导及相关部门也全额扣罚当月全额奖金。 5.4 生技部在工艺纪律等检查过程中发现有违反者扣除当事人当月全额奖金。 5.5 对产品质量生产工艺提出合理化建议，被采纳并产生经济效益，按效益额10%奖励本人。 6质量记录《入库单》

仪表选型方案

仪表控制系统成套供货要求1、供方对设备本体保护及控制装置负有配合的责任，供方供货范围内的检测仪表、控制设备和被控设备可控性满足自动化投入率10％的要求。 2、供方提供完整的资料，并以书面形式详细说明对测量、控制、联锁、保护等方面的要求，提供详细的运行参数，报警值及保护动作值。 3、供方提供的仪控设备、控制系统及安装附件等都要详细说明其规格、型号、安装地点、接口尺寸、连接方式、插入深度、用途及制造厂家等信息，特殊检测装置提供安装使用说明书。 4、在确定设备及材料的类型及尺寸时，应将环境条件及工艺条件的影响考虑在内，例如温度、压力、湿度、振动、气蚀、腐蚀、障碍物、空气杂质和腐蚀性药品。在必要的地方应采取冷却或加热等措施。 5、现场仪表、变送器等应保持连续运行，除非特殊要求，环境温度在-25～65℃范围内变化时，测量仪表应保持它的精度等级。 6、如果环境不要求更高的防护，对现场仪表通常采用的防护等级一般为IP65（IEC529）。如果会接触易爆炸气体，设备或控制回路必须满足所在危险区域的防爆要求。 7、所有的仪表、组件、变送器、转换器等都应有表示位号和用途的铭牌，仪表位号编制在开工会上确定。8、所有的就地仪表、变送器在运输前应在工厂内进行标定（在量程范围内，最少五点），提供每台仪表的标定校核记录。 9、所有仪表设备必须带产品检验合格证书、产品使用说明书（进口产品必须带中文说明书、产地证明等证件）。在单体设备包装上注明其用途及主要

参数，如量程等。流量检测装置必须带机加工图纸、计算书等资料。 10、供方将其提供的仪表及控制设备连到供方提供的接线盒/箱或现场控制盘上，所有模拟接口信号是4～20mA标准信号（热电偶及热电阻除外），开关量仪表输出触点为无源接点，容量为20VAC 3A/20VDC1A。 1、控制盘柜的要求：（1）配供的控制盘、柜为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。控制柜的防护等级满足环境要求，放置在控制室及电子设备间的设备将为IP32，其它为IP54。放置在相临位置的控制盘、柜尺寸要统一，详细要求在技术澄清会/开工会讨论后确定。（2）控制盘、柜内所有组件的布置和安装应符合国家标准。接触器、继电器选用Schneider，配电回路保护组件采用Schneider、AB 空气开关，操作按钮、开关、信号灯选用Schneider产品。（3）控制、信号回路连接用线为铜芯绝缘线，最小截面不小于 1.5m 2。所有导线应牢固的加紧，设备端子均有标字牌。（4）对外引接电缆均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，采用PhoenixUT系列螺钉接线端子产品，交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。（5）所有柜体需着色部分的颜色均为浅灰色，色标号为RAL7035，底座颜色均为深灰色，色标号为RAL702。（6）配电设备的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。（7）每台箱体上应有一块永久性附贴的防锈铭牌，它的字迹清晰可读，其

流量计选型

流量计选型是指按照生产要求，从仪表产品供应的实际情况出发，综合地考虑测量的安全、准确和经济性，并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。流量测量的安全可靠，首先是测量方式可靠，即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故；二是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。例如，对发电厂高温高压主蒸汽流量的测量，其安装于管道中的一次测量元件必须牢固，以确保在高速汽流冲刷下不发生机构损坏。因此，一般都优先选用标准节流装置，而不选用悬臂梁式双重喇叭管或插入式流量计等非标准测速装置，以及结构强度低的靶式、涡轮流量计等。燃油电厂和有可燃性气体的场合，应选用防爆型仪表。在保证仪表安全运行的基础上，力求提高仪表的准确性和节能性。为此，不仅要选用满足准确度要求的显示仪表，而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。发电厂主蒸汽流量测量，由于其对电厂安全和经济性至关重要，一般都采用成熟的标准节流装量配差压流量计，化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低雷诺数粘性流，都不适用标准节流件。对脏污流一般选用圆缺孔板等非标准节流件配差压计或超声多普勒式流量计，而粘性流可分别采用容积式、靶式或楔形流量计等。水轮机人口水量、凝汽器循环水量及回热机组的回热蒸汽等都是大管径( 400mm以上)的流量测量参数，由于加工创造困难和压损大，一般都不选用标准节流装置。根据被测介质特件及测量准确度要求，分别采用插入式流量计、测速元件配差压计、超声波流量计，或采用标记法、模拟法等无能损方式测流量．为保证流量计使用寿命及准确性，选型时还要注意仪表的防振要求。在湿热地区要选择湿热式仪表。正确地选择仪表的规格，也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。仪表的静压即耐压程度，它应稍大于被测介质的工作压力，一般取1．25倍，以保证不发生泄漏或意外。量程范围的选择，主要是仪表刻度上限的选择。选小了，易过载，损坏仪表；选大了，有碍于测量的准确性。一般选为实际运行中最大流量值的1．2一1．3倍。安装在生产管道上长期运行的接触式仪表，还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。一般情况下，在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件，如节流元件等。常用流量计选型须知 1. 电磁流量计测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体；各种易燃，易爆介质；各种工业污水，纸浆，泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。 2. 涡街流量计（旋涡流量计）涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。 ⒊ 浮子流量计（转子流量计）它可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量，特别适宜低流速小流量的介质流量测量。 ⒋ 科氏力质量流量计质量流量计广泛应用于石化等领域，是当今世界上最先进的流量测量仪表之一， ⒌ 热式（气体）质量流量计它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。典型应用：

常用流量计的选型与比较

常用流量计的选型与比较由于商业用户的种类庞杂，不同企业的燃气用量都大小不一，因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表，以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮（罗茨）流量计、膜式流量计这4种，下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。一．涡轮流量计涡轮流量计属于间接式体积流量计，当气体流过管道式，依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动，其转动速度与管道的流量成正比，是一种速度式流量计。涡轮流量计由涡轮流量变速器（传感器）、前置放大器、流量显示积算仪组成，并可将数据远传到上位流量计算机。气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点，但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大，在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气（可以达到6000m3/h 以上）等优点，国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大，当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段，以及带温压补

偿的体积修正仪。主要适用于液化石油气及天然气的计量上，因此，大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。二．超声波流量计超声波流量计是通过检测流体流动对超声束（或超声脉冲）的作用，测量体积流量的速度式测量仪表，天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器；同时测量彼此之间的声波到达时间。由于是全电子式，无机械部分，不受机械磨损、故障影响，产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻，重复性好，压损小，不易老化，使用寿命长；智能化，全电子式的结构，可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测，有管道泄漏感知功能，压力损失为零。主要特点：1.能实现双向流束的测量； 2.过程参数（压力，温度等）不影响测量结果； 3.无接触测量系统，流量计量过程无压力损失； 4.可精确测量脉动流； 5.重复性好，速度误差≤5mm/s； 6.量程比很宽，qmin/qmax=1/40~1/60； 7.可不考虑整流，只在上游100mm，下游50mm余留安装间隙即可；

化工工艺流程图

图9-3 设备位号与名称第一节化工工艺流程图表达化工生产过程与联系得图样称为化工工艺图。它就是化工工艺人员进行工艺设计得主要内容，也就是化工厂进行工艺安装与指导生产得重要技术文件。化工工艺图主要包括工艺流程图、设备布置图与管路布置图。一、工艺流程图概述化工工艺流程图就是一种表示化工生产过程得示意性图样，即按照工艺流程得顺序，将生产中采用得设备与管路从左至右展开画在同一平面上，并附以必要得标注与说明。它主要表示化工生产中由原料转变为成品或半成品得来龙去脉及采用得设备。根据表达内容得详略，化工工艺流程图分为方案流程图与施工流程图。方案流程图一般仅画出主要设备与主要物料得流程线，用于粗略地表示生产流程。施工流程图通常又称为带控制点工艺流程图，就是在方案流程图得基础上绘制得、内容较为详细得一种工艺流程图。它就是设备布置与管路布置设计得依据，并可供施工安装与生产操作时参考。图9-2为醋酐残液蒸馏岗位带控制点工艺流程图。带控制点工艺流程图一般包括以下内容： 1．图形应画出全部设备得示意图与各种物料得流程线，以及阀门、管件、仪表控制点得符号等。（2）标注注写设备位号及名称、管段编号、控制点及必要得说明等。（3）图例说明阀门、管件、控制点等符号得意义。（4）标题栏注写图名、图号及签字等。二、工艺流程图得表达方法方案流程图与带控制点工艺流程图均属示意性得图样,只需大致按投影与尺寸作图。它们得区别只就是内容详略与表达重点得不同，这里着重介绍带控制点工艺流程图得表达方法。（一）设备得表示方法采用示意性得展开画法，即按照主要物料得流程，从左至右用细实线、按大致比例画出能够显示设备形状特征得主要轮廓。常用设备得示意画法，可参见附表21。各设备之间要留有适当距离，以布置连接管路。对相同或备用设备，一般也应画出。每台设备都应编写设备位号并注写设备名称，其标注方法如图9-3。其中设备位号一般包括设备分类代号、车间或工段号、设备序号等，相同设备以尾号加以区别。设备得分类代号见表9-1。表9-1设备类别代号(摘自HG/T2051、35一1992) 设备类别塔泵工业炉换热器反应器起重设备压缩机火炬烟囱容器其她机械其她设备计量设备代号 T P F E R L C S V M X W

化工企业过程装备与控制工程专业生产实习报告正式样本

文件编号：TP-AR-L3476 Report The Progress In Work And Life, Including The Recent Work Situation, Practice, Experience And Feedback On Problems, And The Deployment Of The Next Stage Plan To Ensure The Effective Implementation Of The Plan. （示范文本）编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 化工企业过程装备与控制工程专业生产实习报告正式样本

化工企业过程装备与控制工程专业生产实习报告正式样本使用注意：该报告资料可用在工作生活中按规定定期或不定期汇报进度，汇报内容包括近一段的工作情况、做法、经验以及问题的反馈，下一段计划的部署，以保证计划有效地进行。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1. 引言生产实习是高等工科院校在教学过程中的一个重要的实践环节，是理论与实际相结合的有效方式，对于同学们接触工人、了解工厂、热爱自己的专业、热爱未来工作、扩大视野，并为后续课程学习增加感性认识提供了一个难得的机会。过程装备与控制工程专业很多课程比较抽象，很多知识在没有与实践相结合的基础上是很难让人理解的，因此在专业课学习过程中组织学生去工厂认识实习与生产实习是非常有必要的。我们工科学生的生产

实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、为后续专业课学习打下感性认识基础的非常重要的实践环节。实习时间虽然短暂，但在带队老师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下，我感觉受益匪浅。 2. 实习目的 a) 通过观察和分析化工设备各生产过程，学到本专业的生产实践知识和了解化工设备制造的感性认识，有利于对后续课程的理解； b) 理论联系实际。用已学的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技术，使理论知识得到充实、印证、巩固、深化，既体会学习书本知识的必要性，又提高解决实际工程技术问题的能力； c) 得到一次综合能力的训练和培养。

电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析

电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析为了确保电气自动化仪表的正常工作、提高使用寿命，就需要在安装及维护过程中根据仪表不同使用功能及外在环境要求，摸索合适的仪表安装及故障分析方法，从而避免由于人為操作不当或者周围环境不利而影响仪表的测量精确度，给工业自动化系统运行带来不必要的麻烦。 1 电磁流量计电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理进行工作，当管道直径及磁场磁感应强度不变时，感应电动势与流体体积流量具有线性关系，在测量管道两侧插入的电极通过测量感应电动势大小来实现流量的测量。由于电磁流量计不受液体压力、温度、黏度、电导率等物理参数的影响，所以测量精度高被广泛应用于化工化纤、矿冶、石油、钢铁等领域。 1.1 电磁流量计使用注意事项由于电磁流量计内部一般利用永磁或直流励磁来产生一个磁场，通过管道内的导电液体以一定流速切割磁力线来产生感应电动势，这种测量方式的弊端就是测量电信号极易受外界环境强电磁干扰。并且只能测量导电流体，不能测量气体、蒸气、含有大量气体的液体以及电导率很低的液体，易引起严重的电势波动。 1.2 电磁流量计选用安装要求（1）确保流量计测量管口径与管道系统的口径大小一致，同时仪表量程要大于被测介质的最大预计流量值，通常测量值应大于量程的1/2。（2）应确保传感器外壳体上的流向箭头为出厂时所设定的正流向，安装之前应检查箭头方向，并保证现场所有安装要求与箭头流向一致，传感器在安装过程时可以设计成水平安装或垂直安装两种。（3）安装过程中，传感器接地环要可靠接地，接地电阻要小于

lOΩ，特别是设备相关管道为塑料绝缘材料时，接地装置能够避免静电摩擦所产生的电位差，并做好抗电磁干扰和抗振动工作。（4）在进行流量计安装过程中应保证其管道中时刻充满液体，如果遇到流体流动状态不稳定时，可以安装流体整流器保证测量精度。 1.3 电磁流量计常见故障分析（1）无流量信号输出：供电电源故障;励磁回路或信号回路连接电缆故障;传感器零部件损坏，检查励磁线圈、信号端子、电极、绝缘衬里的绝缘电阻是否正常;转换器元件损坏故障;导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里。（2）输出信号晃动：流体流动状态的变化;管道未充满液体或液体中含有气泡;外界杂散电流等的电磁干扰液体物理性质方面（如液体电导率不均匀或含有较多颗粒/杂质的浆液等）。（3）零点不稳定：管道内实际存在微小流动（使用小信号切除功能）;测量管及传感器接地不可靠;测量管电极污染问题;信号回路绝缘下降。（4）流量测量值与应用参比值不符：转换器设定值不正确;传感器安装位置不妥;信号电缆或传感器电极绝缘下降。（5）输出信号超量程：连接电缆断开，或接线错误;转换器设定值不正确;后位仪表未采取电气隔离。 2 金属热电阻金属热电阻是根据热电阻阻值与温度呈一定函数关系的原理实现温度测量的，金属热电阻的阻值会随着温度的升高而变大，所以可以将温度信号转换成电阻的变化。 2.1 金属热电阻选型安装要求根据安装场所的具体情况可以选择不同类型的热电阻，比如室外恶劣条件下可以使用铠装热电阻;在有爆炸危险的场所使用隔爆型热电阻;测量机件端面温度时可以选择测量速度快的端面热电阻。安装时如果只用两根导线连接热电阻，必然会将导线电阻叠加到热电阻上，带来严重测量误差，为了减少误差工业上多采用三线或四线制连接方

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型得原则选择流量计得原则首先就是要深刻地了解各种流量计得结构原理与流体特性等方面得知识,同时还要根据现场得具体情况及考察周边得环境条件进行选择。也要考虑到经济方面得因素、一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计得性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计得价格、 1、流量计得性能要求流量计得性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还就是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围与范围度;压力损失;输出信号特性与流量计得响应时间等。 (1)测流量还就是总量流量测量包括两种,即瞬时流量与累积流量,比如对分输站管道得原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程得过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量得观察、在有得工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量得需要进行选择、有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理就是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应得发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等就是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (２)准确度流量计准确度等级得规定就是在一定得流量范围内,如果使用在某一特定得条件下或比较窄得流量范围内,比如,仅在很小得范围内变化,此时其测量准确度会比所规定得准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开得情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从０。5级提高到０。2５级、用于贸易核算、储运交接与物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量得持久性,一般用于上述情况下得流量计,准确度等级要求为0、2级。在这样得工作场所一般就是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用得流量计进行在线检测。近几年由于原油得日趋紧张与各单位对原油计量得高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每１个月或２个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量得数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计得准确度,也称为零误差交接。准确度等级一般就是根据流量计得最大允许误差确定得。各制造厂提供得流量计说明书中会给出。一定要注意其误差得百分率就是指相对误差还就是引用误差、相对误差为测量值得百分率,常用“％R”表示、引用误差则就是指测量上限值或量程得百分率,常用“％FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都就是采用引用误差,电磁流量计有得型号也有采用引用误差得。流量计如果不就是单纯计量总量,而就是应用在流量控制系统中,则检测流量计得准确度要在整个系统控制准确度要求下确定、因为整个系统不仅有流量检测得误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节得误差与各种影响因素。比如,操作系统中存在有２％左右得回差,对所采用得测量仪表确定过高得准确度(０.5级以上)就就是不经济与不合理得。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间得准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定得均速管误差如在±２。５％~±4％之间,配上0.２％～0、5%高准确度得差压计就意义不大了、还有一个问题就就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定得准确度等级指得就是其流量计得最大允许误差。但就是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件与动力条件等变化得影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用得流量计应就是仪表本身得最大允许误差与附加误差得合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场得使用环境范围内得误差会超过流量计得最大允许误差。 (3)重复性

化工过程控制

化工过程控制又称过程控制，是化工生产过程自动控制的简称。在50年代，曾采用化工自动化一词来概括化工生产过程的检测和控制两方面的内容，近年来倾向于将检测与控制分为两个概念。化工过程控制主要是研讨控制理论在化工生产过程中的应用，包括各种自动化系统的分析、设计和现场的实施、运行，而不包括纯理论的研究和仪表的设计、制造。需要着重指出的是，这里所述的化工过程属于学科性的广义化学工艺，而不是行政或部门的概念。所以，化工过程存在于化学工业、石油炼制工业、轻工、热电、食品、漂染、冶炼等许多工业部门。化工过程控制是一门较新学科，在40年代以前，虽然生产过程中已采用自动化装置，但其设计和运行都是根据经验进行的，没有系统的理论指导。直至40年代中期，才开始把在电工中已较成熟的经典控制理论，初步应用到工业控制中来。50年代早期，在生产上出现高度集中控制的自动化装置。到60年代，高等院校化工系有较完整的教材，出现了控制系统的分析、设计和复杂的新型控制方案的文献资料，以及以计算机为控制工具，利用现代控制理论，进行多变量优化性质的设计的研究论文和学术报告。但是，由于当时计算机的投资大，可靠性差，没有在生产上发挥计算机控制的作用。直到70年代后期，微型计算机问世，在经济性和可靠性方面都有很大进展，在生产上发挥巨大的作用。同时，计算机善长于逻辑判断、程序时序性的工作，因此除控制外，信号报警、生产调度、安全管理、自动开停等都可纳入计算机程序。控制的特点化工过程控制与一般化工方法最大的区别是动态和反馈。动态在过程控制中把各种工艺衡算所依据的平衡状态称稳态。但是，实际生产总是在稳态附近波动而变化的。当生产达到稳态时，一个干扰出现后，被控制的变量就会偏离稳态，然后在控制作用下又逐步回至稳态，这个偏离了稳态又回复到稳态的过程称动态过程。在很多情况下，回复过程是振荡式的，可以回到原来起始的稳态，也可以回到另一个新的稳态。多数控制系统的质量指标都是直接从这一动态过程曲线出发而制定的。很多工艺设备的设计也是按可能出现的最大偏离的动态条件进行，而不能都按稳态计算进行。生产中出现的控制措施不力、操作裕度有限等，往往是由于设计依据不当所造成的。反馈自动控制的成功和发展关键在于信息的反馈。在一个控制系统中，当控制器采取控制措施后，如果能够把控制效果的信息送回到控制器进行比较，以决定下一步如何进行校正。这种将控制效果信息送回到控制器的概念称反馈；这种信息通路称反馈回路。有反馈回路的称闭环控制系统；否则称开环控制系统。采用反馈是提高控制质量的关键措施，改变反馈的大小、形式或规律，对控制质量有不同的影响，甚至可以将不可控的非稳定系统改进为控制质量颇佳的稳定系统。所以称反馈是控制系统的心脏。控制理论过程控制理论有经典控制理论和现代控制理论两种。经典控制理论是以线性常系数微分方程描述系统为出发点而发展起来的。一般以获得振荡的动态过程为原则,并规定动态过程的一些特征为质量指标:如动态过程中超过新稳态值的量为超调量；偏离原稳态值的最大偏离量为最大偏差；连续两次偏差峰值之比为衰减比；偏差衰减到最大量的95％所需的时间为过渡时间；若振荡后达到的稳态值与开始时的不相同，两个稳态值的差就称余差。由于这些指标不能直接表达为描述系统微分方程的组成部分，这一理论不能按数学方法直接设计理想的控制系统，需要一个凑试过程。但是，这种方法可以较严格地分析系统的控制质量。从线性常系数微分方程式的性质出发，得到两种分析方法：即根轨迹法和频率法。前者是按特征根随控制强度变化的轨迹进行评价的方法；后者应用输入为正弦波时，稳定后输出也是同频正弦波的性质，用输入和输出幅值比及相位差来评价动

在线分析仪表的选择与应用胡锐

在线分析仪表的选择与应用胡锐发表时间：2018-02-26T11:21:40.423Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：胡锐[导读] 摘要：在线分析仪表能够控制原材料生产参数的精准度，进而降低生产成本，使产品品质得到提升的同时工作效率也在不断加强，它能使资源充分得到利用，符合我国发展可持续发展战略。中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司广东揭阳 515200 摘要：在线分析仪表能够控制原材料生产参数的精准度，进而降低生产成本，使产品品质得到提升的同时工作效率也在不断加强，它能使资源充分得到利用，符合我国发展可持续发展战略。因此，在线分析仪器在我国的化工业生产过程中的重要性也越来越显著。正是出于这样的背景，本文针对在线分析仪表的各项构成部分为切入点，对当前工业上生产常用的在线分析仪表的分类与选择进行概述，同时阐述了在线分析仪在工业生产过程中的具体应用。以供广大同行参考与借鉴。关键词：在线分析仪表；选择；应用引言在许多工业领域的生产过程中，工程师通常都会利用在线分仪表进行连续的测量，以确定被测介质的物理或者化学参数的准确性。由于在线分析仪表的一般调试程序通常用于监测生产工艺介质，因此一般是采用的现场安装的方式，在这种安装模式下，在线分析仪表能够自主完成取样、分析、信号处理、传输作业等一系列的工作。此外，为了使生产出来的产品各项工艺达到生产要求，通常还要利用DCS对其进行控制与调节。通常，为了保证在线分析仪表测量与控制的精确性，安装工人可以再取样点旁边或者独立的保护装置中架设在线分析仪。此外，为了能将样品顺利从管道设备中提取出来并进行检测，可将附带有切断阀的探头安装在取样装置处。并且，在对样品进行初步处理的时候只需要通过前级预处理装置就可以完成，而后续的处理可通过预处理装置完成，且具有样品分配以及流路切换等功能，从而满足分析仪表对于样品在温度以及净化等参数上的要求。DCS可接收通过电缆远传过来的样品信息的电信号，并及时根据信息数据对工艺流程加以控制与调整。 1、常用在线分析仪表的选择与分类 1.1、选择分析仪表选型的一般原则在选取合适的在线分析析仪表时，应该事先详细的了解被分析对象的工艺、生产过程、介质特性，另外必须要注意仪表的技术性能，是否存在其他的一些制约条件。在对在线分析仪器进行选型之前，我们应该充分评估仪表具备的技术性能以及能够带来的经济效益，使在线分析仪器能够发挥应有的作用，即保证产品的工艺质量，降低生产的成本，符合可持续发展性和经济性。（3）所选用分析仪表检测器的技术要求应能满足被分析介质所需要的操作温度、压力以及对应的物料性质，尤其是全部背景组份及含量的要求。（4）仪表的选择性、适用范围、精确度、量程范围、最小检测量和稳定性等技术指标，须满足工艺流程要求，并应性能可靠，操作、维修简便。（5）对用于腐蚀性介质或安装在易燃、易爆、危险场所的分析仪表，应符合相关条件或在采取必要的措施后能符合使用要求。（6）用于控制系统的分析仪表，其线性范围和响应时间须满足控制系统的要求。 1.2、常用在线分析仪表的选择通产而言，如果对变换气、水煤气或者是合成气等一般性气体的监测一般都是利用气相色谱分析仪检测，值得注意的是，如果一旦发现检测出来的数据有异常应该立即停止检测，禁止进行下一道检测工序。而如果需要检测某混合气体中含有的气体含量，就需要利用磁氧分析仪或者红外气体分析仪来检测，使用这些仪器能够最大限度保证作业检测过程中的安全与稳定。另外，为了响应我国可持续发展的要求，应该尽可能的减少有害气体的排放，考虑这一点的话，我们可以利用氧化锆分析仪来检测气体。另外，为了保障在线分析仪器能够安全作业，我们可以采取pH计、电导仪、浊度计、溶氧仪、酸碱浓度计等仪器作为辅助。 2、在线分析仪表在样品处理系统中的应用在线分析仪器具有监测数据实时、监测时间长等优势，因此，取样会更加标注，得出的数据也会更加的准确。我们在取样的过程中，往往为了提高样品的传输速度，对于连续取样和样气处理有着较为严格的要求，取样关系着数据的准确程度以及能否能降低成本，可以说，样品信息处理系统是在线分析的核心与关键。下面将介绍在线分析仪表在样品处理系统中的应用。 2.1、取样处理系统的组成在线分析仪表的样品处理系统是整个作业过程中的关键部分，其中它主要包含有4个步骤，分别为：样品的提取、样品的传输、样品的处理、样品废气的处理。 2.2、探头和取样点的选择为了减小在线分析仪器的预处理负荷，我们一般会从探头入手，选取合适的探头完成作业。其中，有过滤器的过滤式探头适用于样品含量较多的情景，而直通式探头一般用于含尘量小的情况，大口径直通式探头比较适用于脏液情况。选择取样点时应注意下列内容，即避免不必要的工艺滞后，在满足样品温度、温度以及清洁度的要求下，尽可能靠近分析仪表所在位置选择取样点。 2.3、样品的传输我们在样品的传输过程中，应该尽可能的减少输送管线中存在的弯头以及输送长度，从而最大限度的减少样品的积聚。此外，为保持样品的物理与化学性质，我们应该及时注意样品的温度，将温度控制在合适的范围内。避免出现负压取样、管线泄漏、样品变质等情况的发生，避免样品信息失真。 2.4、样品预处理样品预处理分前级预处理和预处理系统。前级预处理对样品进行初步处理，主要是降温、除尘、减压等，减少滞后时间和预处理系统的负担，预处理系统是对样品进一步处理，如流量、温度、压力的调节；进一步冷却、除湿、除尘、限流，流路切换和泄压等。 2.5、样品的排放

超声波流量计的选型与分类

超声波流量计的选型与分类关键词：超声波流量计选型与分类多普勒便携式流量计固定式时差式超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来，随着技术的发展，利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快，基于不同原理，适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用，同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计，使用过程中，应该注意些哪些问题等等，上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验，对上述问题进行了探讨。超声波流量计选型与分类：选型主要有以下几点：管道壁厚、外径，介质，管内流量是否含有杂质，测量介质的温度，测量介质为气体时，还需要知道气体的压力，除此之外，还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。 1、多普勒超声波流量计换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后，频率发生偏移，当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后，通过测量频移就可得到流体流速，进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体，如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻，即不能是洁净水，同时杂质含量要相对稳定，才可以正常测量，而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数，也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。 2、便携式超声波流量计主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态，进行一个区域内的流体平衡测试，检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装，而用于这些用途时，选用便携式超声波流量计既方便又经济。 3、时差式超声波流量计时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比，这一原理来测量流体流量。目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量，在自来水公司和工业用水领域，得到广泛应用。 4、管道式超声波流量计精度最高，可达到±0.5%，而且不受管道材质、衬里的限制，适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大，成本也会随增加，通常情况下，选用中小口径的管段式超声波流量计，较为经济。 5、固定式超声波流量计如果有足够的安装空间，使用插入式换能器代替外贴式换能器，彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响，测量稳定性更高，也大大减小了维护工作量。而且，由于插入式换能器也可以不断流安装，所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计，其特点是采用数字电路处理信号，纠错能力增强，取样及时，精度提高(模拟电路的精度为±1.5%，数字电路可以达到±1.0%)，而且集成度提高，仪表体积大大减小，有多种信号输出模式供选择，在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择，用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体，一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计；如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况，可以选择带打印机的超声波流量计。总之，所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要，也不必贪多求全，造成许多功能闭置不用，而增加购买成本。

仪表选型原则

检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则 ①工艺过程的条件工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。

仪表选性手册物位仪表在选型时，与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别，很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。在非接触式物位测量仪表中，超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点，只有充分了解仪表特点及应用条件，才能做到选型合理，充分利用仪表的测量性能。超声波物位计传感器发出的超声波碰到被测介质被反射，反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度（在最恶劣条件下回波幅度）比最大噪声幅度（虚假回波、多径反射回波等的幅度）。回波质量数值越大，物位计应用效果越好。超声波物位计工作频率及测量性能：传感器高频(40-70KHz)工作时，传感器的尺寸小，盲区小，方向性好，精度高，但其声波衰减快，传播介质（空气）波动时穿透性差，测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时，传感器尺寸大，盲区大，方向性不好，精度低，其优势是声波衰减慢，传播介质（空气）波动时穿透性较好，测距稍远。超声波的回波强度主要受以下两个因素影响：１.传播介质越稳定越有利于传播。

流量计的选型及其应用

流量计的选型及其应用流量计在工业生产中的应用非常广泛普遍用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护等行业，它是发展生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和改善管理水平的重要工具。由于流量测量技术与流量计类型繁多，测量对象复杂多样，决定了流量计在应用技术上的复杂性。因此，流量计选型具有很强的技术性和实用性。首先必须了解清楚被测量对象的工况条件、物理化学性质、测量范围等，其次要掌握各种流量计的工作原理，以及它们的适用场合、使用条件和所具有的特性品质等；最后还要掌握各个厂家产品质量的动态信息。常用的几种流量计根据流量计的不同测量原理和实际生产需要来选取合理的流量计。流量测量技术按测量原理有：力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。下面介绍几种在工业生产中广泛使用的流量计，即容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、超声流量计和质量流量计。 1.1容积式流量计容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类，它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。容积式流量计按其测量元件分类，可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。其特点是计量精度高，安装管道条件对计量精度没有影响，可用于高粘度液体的测量，测量范围宽，其中直读式仪表无需外部能源可直接获得累计、总量，清晰明了，操作简便。但是它的体积庞大，被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大，不适用于高、低温场合，大部分仪表只适用于洁净单相流体，会产生噪声及振动。容积式流量计中椭圆齿轮式和腰轮式流量计已被广泛使用。 1.2 差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件

危险化学品生产企业化工过程安全管理的主要内容综述

危险化学品生产企业化工过程安全管理的主要内容综述作者：新乡市安全生产委员会特聘危险化学品专家组组长：朱振尧 2014.9.13 1、化工过程安全管理的主要内容和任务包括：（1）加强化工过程安全生产信息的收集和利用；（2）全员参与风险辨识和控制；（3）不断完善并严格执行安全操作规程不出现三违现象；（4）通过规范文件和操作管理，确保装置安全运行；（5）开展安全教育和操作技能培训实现达标上岗；（6）严格新装置试车方案和试生产方案的安全管理；（7）保持生产和安全设备设施完好性；（8）作业过程和文件安全管理；（9）承包商安全事项管理；（10）变更过程管理；（11）应急救援管理；（12）事故和事件管理；（13）化工过程安全管理的持续改进等。 2、安全生产信息管理

（1）全面收集安全生产信息。企业要明确责任部门，全面收集生产过程涉及的化学品危险性、工艺和设备等方面的全部安全生产信息，按照要求制定文件实现文件化的要求。（2）充分利用安全生产信息。企业要综合分析收集到的各类信息，明确提出生产过程安全要求和注意事项。通过建立安全管理制度、制定安全操作规程、制定应急救援预案、制作工艺卡片、编制培训手册和技术手册、编制化学品间的安全相容矩阵表等措施，将各项安全要求和注意事项纳入自身的安全管理中。（3）建立安全生产信息管理制度。企业要保证生产管理、过程危害分析、事故调查、符合性审核、安全监督检查、应急救援等方面的相关人员能够及时获取最新安全生产信息。企业要建立安全生产信息管理制度，及时更新信息文件。 3、风险管理（1）建立风险管理制度。企业要制定化工过程风险管理制度，明确风险辨识范围、方法、频次和责任人，规定风险分析结果应用和改进措施落实的要求，对生产全过程进行风险辨识分析。对涉及75种重点监管危险化学品、18种重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源GB18218-2009辨识（以下统称“两重点一重大”）的生产储存装置进行风险辨识分析，要采用危险与可操作性分析（HAZOP）技术，一般每3年进行一次。对其他生产储存装置的风险辨识分析，针对装置不同的复杂程度，选用安全检查表、工作危害分析、预危险性分析、故障类型和影响分析（FMEA）、HAZOP技术等方法或多种方法组合，可每5年进行一次。（2）企业管理机构、人员构成、生产装置等发生重大变化或发生生产安全事故时，要及时进行风险辨识分析。企业要全员参与风险辨识分析，要求风险辨识分析必须全覆盖。（3）确定风险辨识分析内容。化工过程风险分析应包括：工艺技术的本质安全性及风险程度；在役装置的风险辨识分析还要包括发生的变更是否存在风险，吸取本企业和其他同类企业事故及事件教训的措施等。工艺系统可能存在的风险；对严重事件的安全审查情况；控制风险的技术、管理措施及其失效可能引起的后果；现场设施失控和人为失误可能对安全造成的影响。