三化公司200kt/a精甲醇項目自2012年11月建成投產(chǎn)后，各項生產(chǎn)、消耗指標(biāo)逐步納入成本考核，其中合成工段的粗甲醇產(chǎn)量是反映物料消耗及合成塔轉(zhuǎn)化能力的重要指標(biāo)，因此粗甲醇計量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。經(jīng)對幾種比較成熟的流量檢測系統(tǒng)的考查、比較，最終采用了廈門宏控HK-CMF系列質(zhì)量流量計用于三化公司粗甲醇的計量。

    1 儀表簡介

    該質(zhì)量流量計量程為0~50t/h、精確度±0.2%、四線制、24VDC供電、4~20mA輸出。它是根據(jù)科里奧利力原理來測量流體的質(zhì)量流量的。其測量結(jié)構(gòu)主體是兩根平行的鈦材測量管，流體流過兩根平行的測量管，測量管受科里奧利力的作用產(chǎn)生反向振動，振動引起管子變形，入口和出口相位差隨之改變（如圖1）。

    當(dāng)流經(jīng)測量管的流體流量增加時，相位差增加。通過入口和出口的電磁式相位傳感器就可以測量管子的振動相位。系統(tǒng)平衡由兩根測量管的反相振動來保證。

    該質(zhì)量流量計符合國家技術(shù)監(jiān)督局1995年頒布的質(zhì)量流量計國家計量檢定規(guī)程（JJG897-95），和其他類型流量計相比具有以下優(yōu)點：

    （1）測量值受流體溫度、壓力、粘度、電導(dǎo)率及流量特性變化的影響極小；
    （2）測量管振動頻率高（1000Hz），受現(xiàn)場管道低頻振動的影響很小；
    （3）安裝方便，無需直管段，水平、豎直均可；
    （4）可同時測量流量、密度和溫度。

    2 安裝后出現(xiàn)的問題及解決方案

    2.1 問題

    質(zhì)量流量計安裝后，測量系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)了一些不正常現(xiàn)象：

    （1）流量計顯示時有時無，造成粗醇累積量不準(zhǔn)確；
    （2）當(dāng)小時流量在5t以上時，流量計顯示卻為0。

    2.2 原因

    （1）從檢測儀表提供的信息看，主要報警在586^#、587^#、701^#， 分別反映流體速度快和流體中含有氣泡兩種情況。
    
    （2）從使用情況看，粗醇包括兩路：一路從甲醇分離器出口管道進(jìn)入粗醇閃蒸槽，壓力由13.5MPa降到4MPa后，又經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)一步減至0.4MPa，兩步降壓閃蒸出部分氣體；另一路從凈醇洗滌塔來，因凈醇洗滌塔液位控制不好，串入了一些氣體。兩路匯合后，經(jīng)過流量計計量后送精餾工段提純。此情況存在使流經(jīng)流量計的粗醇夾帶氣泡的可能。

    （3）距流量計出口管道5m處有一90°向下彎頭，使流體中的氣泡上行，積存于裝流量計的水平管線中，對測量結(jié)果造成嚴(yán)重影響。管內(nèi)尖銳的高頻呼嘯聲也說明了這種現(xiàn)象的存在。

    2.3 解決方案

    分析認(rèn)為，故障原因主要是流經(jīng)流量計的介質(zhì)存在氣液兩相流。為此，提出了兩種解決方案：一是在總管之前增加一個緩沖槽，消除壓降后閃蒸的氣泡；二是加裝消氣器，把閃蒸后的氣泡放出去。經(jīng)比較，緩沖槽體積大，加裝需要的資金多，改造工作量大，困難也大；而消氣器體積小，加裝需要的資金少，改造工作量小，有停車機(jī)會就能裝上。最終采納了加裝消氣器的方案。

    消氣器為法蘭連接，器內(nèi)有孔板、隔板和浮球閥。當(dāng)被測液體進(jìn)入容器后，經(jīng)孔板的擾動和節(jié)流作用，被測液體中所包含的氣體突破液膜而順著傾斜的隔板匯集于消氣器頂部，器內(nèi)液面隨著聚集的氣體增加而下降，當(dāng)液面降到某一高度時，浮球閥在浮球重力的作用下而打開，將氣體排出，繼而液面上升，浮球浮起，一旦浮球升至某一高度，排氣閥便關(guān)閉。

    使用消氣器時，要求器后有0.022MPa背壓。三化公司原有管道正好有一向上的升高量，可以起到背壓閥的作用。在加裝消氣器的同時將流量計設(shè)定了小信號（<0.1t/h）切除，防止振動信號的干擾。

    3 改后使用情況

    加裝消氣器后，流量計顯示仍時有時無，有時還發(fā)出空管報警信息。經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)：消氣器的放氣閥長期處于排氣狀態(tài)，由于氣體含量過多，消氣器并沒能將氣泡排盡。

    解決上述問題可以采用以下兩個方法：一是再串接一個放氣閥，進(jìn)一步消除氣泡；二是將排氣孔由Ø6mm擴(kuò)大至Ø8mm，同時合理調(diào)整排氣孔密封墊和彈簧，使其既不泄漏液體又可以斷續(xù)排氣。三化公司采用了第二種方法，并將凈醇洗滌塔進(jìn)流量計管線并入粗醇閃蒸槽，以減少進(jìn)入流體中的氣相組分。

    4 結(jié)語

    三化公司生產(chǎn)過程中同時以質(zhì)量流量計和精甲醇貯槽液位計計算產(chǎn)量，在質(zhì)量流量計指示不正常時以液位計為準(zhǔn)，在沒有其他標(biāo)準(zhǔn)計量儀表時以液位計作為真實值參考，經(jīng)對比確定質(zhì)量流量計工作正常后，以質(zhì)量流量計指示值為準(zhǔn)。通過對流量計的調(diào)試和工作環(huán)境的改造，質(zhì)量流量計終于在2014年6月投入正常使用，為生產(chǎn)工藝調(diào)整提供了可靠的參數(shù)。