1 概述

    目前，在石化、电力系统中，质量流量计是最精确、最先进的流量测量仪表之一。

    川西北气矿甲醇厂汽车装车台原采用椭圆齿轮流量计进行体积流量计量，体积-质量流量换算要涉及到密度修正系数，体积流量计受环境温度影响大，需要人工根据温度测量给予密度修正系数，使用不方便，造成计量误差大。装车台装车需要操作工监护，手动开、关阀门，操作工劳动强度大、危险性高，故需对汽车装车台进行整改。经对几种比较成熟的流量检测系统的考查、比较，最终甲醇厂储运装置汽车装车精甲醇计量采用了厦门宏控HKC系列质量流量计。

    2 质量流量计工作原理和安装要求

    2.1 质量流量计工作原理

    厦门宏控HKC系列质量流量计测量系统由一两端固定（法兰）的直管及其上的振动驱动器组成，其结构如图1所示。

图1 直管质量流量计结构

    在管中流体不流动时，驱动器使管子振动，管中流体不产生科氏力，A、B两点受力相等，变化速度相同，如图2所示。

图2 直管质量流量计工作原理

    当测量管中流体以速度V在管中流动时，由于受到C点振动力的影响（此时的振动力是向上的），流体质点从A点运动到C点时被加速，质点产生反作用力F1，使管子向上运动速度减慢；而在C点到B点之间，流体质点被减速，使管子向上的运动速度加快。结果在C点两边的这两个方向相反的力使管子产生一个变形，这个变形的相位差与测管中流体流过的质量流量成正比。

    2.2 质量流量计优点

    质量流量计与其它类型流量计相比具有以下优点：

    a.测量值受流体温度、压力、粘度、电导率及流量特性变化的影响极小；

    b.测量管振动频率低（217197Hz），受现场高频振动的影响很小，安装方便，水平、竖直均可；     

    c.具有瞬时流量、累积流量、密度和温度多参数显示功能；    

    d.具有线路自检、流量自检、安装系数测定、传感器系数测定和小信号切除功能。    

    3 质量流量计在甲醇厂储运汽车装车中的使用

    3.1 质量流量计安装

    甲醇厂储运汽车装车台采用科隆公司KFM4085直管形质量流量计，其量程为0～80t/h、计量精度等级±0.2‰、四线制、24V.DC供电、4～20mA输出。质量流量计原安装平面图如图3所示。在安装调试过程中，测量系统出现一些不正常现象：

图3 质量流量计原安装俯视图

    a.没有装车时，流量计瞬时流量显示变化较大，由0.00～0.05t/h之间波动，造成精甲醇累积量误差增大；

    b.装车时，流量计瞬时流量无显示；

    c.装车时，流量计计量误差时大时小。

    3.2 质量流量计安装存在问题及原因分析    

    a.线路检查。打开质量流量计2.2Test currentoutputI菜单，给出4，10，16，20mA值，批量控制器示值指示为0.00，30.03，60.07，80.11t/h，由此判定接线正常。

    b.质量流量计安装方向检查。质量流量计安装方向，由“-”至“+”。检查质量流量计3.7.1FLOWDIR菜单，修改参数，瞬时流量有显示。

    c.振动幅度检查。查看质量流量计2.7.4INSTALL.FACT菜单，质量流量计振动幅度，即安装系数显示为301，质量流量计机身振动较大。    

    d.质量流量计后端压力检查。在装车时，质量流量计后端球阀全开，使流量计后端压力过低。    

    e.汽车装车管道内甲醇汽化检查。夏天天气炎热，管道内最高温度可达41.2℃，造成甲醇汽化，达不到质量流量计安装、使用要求。泵区原安装平面图如图4所示。

图4 泵区原安装平面图

    3.3 故障处理

    3.3.1 减小振动

    在科隆质量流量计8D（管道直径D=80mm）前后加装门子形刚性固定支撑架，使安装系数降低至200～240，减小振动对质量流量计量精度的影响。质量流量计现在安装平面图如图5所示。

图5 质量流量计现在安装平面图

    3.3.2 稳定质量流量计后端压力

    在汽车装车时，科隆质量流量计后端球阀开度减少，控制瞬时流量45t/h，从而保证流量计后端压力0.1MPa。

    3.3.3 避免汽车装车管道内精甲醇汽化操作

    汽车装车管道在汽车装车时，先启动汽车装车泵J12或J22，后开HV-13阀；停止装车时，先关HV-13阀，后停汽车装车泵J12或J22。    

    4 改造前后对比分析

    4.1 汽车装车系统改造前与改造后对比分析

    汽车装车系统改造：HV-13阀移至汽车泵J12和J22后，质量流量计水平管道拉直，流量计前后端门子形固定刚性支撑架由原来的12D（管道直径D=80mm）改为8D。整改后管道内振动基本消除，安装系数由286～307降为260～270。质量流量计现安装平面图如图5所示。

    4.2 汽车装车泵区改造前与改造后对比分析

    汽车装车泵区改造：汽车泵J12和J22后安装HV-13阀、热电阻、现场压力表，自立式调节阀改为气动薄膜式调节阀，汽车回流管线上加装一块压力变送器，压力回流限定在0.4MPa。在汽车装车时，汽车装车管道中压力超过0.4MPa，PV-02气动薄膜式调节阀自动打开泄压，回流至成品罐区，从而避免机泵憋压，消除了安全事故发生的可能性。泵区现安装平面图如图6所示。    

图6 泵区现在安装平面图

    5 结语     

    川西北气矿甲醇厂汽车装车台共有两台直管形质量流量计，精度等级均达到了2‰以内，提高了计量精度，减少了工人劳动强度，达到了甲醇外输计量标准。