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Wv-pJ系列夹套结构满管式抗振型涡街流量计在易凝结酸性气体测量中的成功案例
已阅:1444  2016/6/13 15:54:16

Wv-pJ系列夹套结构满管式抗振型涡街流量计

在易凝结酸性气体测量中的成功案例

在炼油企业生产运行过程中,由于环保要求提高,同时为了提高企业经济效益,要对作为副产品的酸性气进行回收,因此酸性气的流量检测变得必不可少。

该气体测量的主要难题在于:酸性气中含有气态硫,在管道输送过程中流体自然冷却,当温度低于硫的沸点后,就会出现气态硫凝结成液态、粘稠的液体,并混合流体中的各种固态杂质,附着在流量计的接液表面,堵塞流量计用于检测的的孔/隙,改变流量计接液部件的外形及尺寸,导致流量计无法测量。

对于差压式流量计而言,导压孔/管堵塞将会使得差压无法传递,最终导致无法检测,因此差压式流量计在此类测点已经被公认不宜选用。

对于普通涡街流量计来说,对机械振动干扰敏感的致命缺陷在此将更为突出:由于低压输送的酸性气密度低,并且流速低,这都会导致流量信号极其微弱,易于湮没在振动干扰之中。

同时,气态硫因管线输送的温降,产生凝液甚至结晶,附在涡街流量计接液表面,改变发生体的轮廓,破坏产生卡门涡街的条件,致使测量失败。

也有采用美国某知名公司的超声波气体流量计的方案,但是由于该设备单台售价数十万,企业负担非常重,并且对超声波流量计而言,也同样存在污物粘附后测量误差不断加大直至无法检测的情况。因此行业内将这个测点列为困难测点,迄今为止未找到合适的解决方案。

由于我公司的涡街流量计在研发时确定的最主要目标是大幅度提升流量计的现场适应能力,尤其是制约涡街流量计的主要问题——对振动干扰敏感的问题,获得遥遥领先的重大突破,所以在此类测点中,振动干扰问题可以圆满解决,但是粘附的问题依旧存在,对此问题,我公司通过研发,设计出夹套结构:向夹套内接入不超过350℃的蒸汽等高温流体,保证流量计所有接液表面温度高于气体沸点温度,阻止接液表面出现凝液或结晶,避免由此产生的破坏测量条件的情况。

研发出来第一代产品后,在进行在线红外成像检测中发现:如果仅在夹套中通蒸汽,由于不锈钢材质传热较差,通过夹套传给涡街发生体的热量不足,再加上涡街发生体处于流速最高区域,流体对其产生强烈散热作用,即使管道内壁没有粘附,涡街发生体也可能出现严重粘附,同样导致无法产生卡门涡街,最终导致测量失败,针对这一问题,我们研发了全新的的全夹套结构:对发生体内部直接通入蒸汽,并且安装流量分布阀,根据现场实际情况分配流经夹套和发生体的蒸汽比例,使得内壁和发生体温度均衡,所有部件温度都远高过硫的沸点,杜绝凝结/结晶的发生。以此降低、乃至消除清扫维护。

此外,为了用户安装方便,我产品的设计结构可以根据现场蒸汽来源方向,在现场自由选择蒸汽接点,避免因蒸汽来源方向与入口位置不一而导致的复杂接管。

下图为我公司夹套结构流量计外形示意图:


      

 

南京某石化集团被这一问题困扰多年,该集团炼油厂15万吨/年的硫磺回收装置中采用克劳斯工艺,需要对其中的酸性气进行准确计量,由于普通差压式流量计已公认难以测量,该用户曾选用英国某公司的涡街流量计(如下图),安装初期使用正常,几个月之后误差开始变大,到最后彻底没有显示。在检修时打开查看,发现流量计各部位均吸附着大量结晶固体,用重物敲击都无法剥落。

 根据用户描述和现场情况的了解,主要难点在于:

1、流体中存在大量气态硫,在输送过程中温度不断降低,一旦低于沸点,就会凝结为粘稠的液态硫,同时吸附其他固体杂质,在短时间内改变涡街发生体拓扑外形,导致无法产生卡门涡街,所测数据完全没有意义。

2、常规的排污反吹无任何效果,即使停车检修也难以清除粘附的污物。

测点情况如下:

流体类型:酸性气

管道口径:DN200  

流量:1000~3820m³/h  

温度:40

压力:0.058MPa


     根据以上条件,我公司根据核算,选用Wv-pJ系列夹套结构满管式抗振型涡街流量计,一举获得成功。下图为现场照片。

安装以后运行稳定,用户认为测量有效,但提出流量有一定偏差,建议我公司调整量程。由于我公司明确规定:禁止凑数,随即派人到现场对流量计的运行进行全面检测,检测发现现场存在低频振动,由于频率极低,人难以感知,所以被用户误判定为没有振动。但我们的信号处理系统能够完全抑制该干扰,得到正确涡街信号。

同时,现场信号分析确定:卡门涡街发生正常、信号处理正常、流量计输出的工况体积流量准确,与DCS示值比对,发现数据不和,检查DCS组态发现:DCS中温压补偿公式错误,用户更改后,示值吻合,也得到工艺专业的确认,检测初步获得成功。

经过一段时间的运行,示值准确,精确度无变化。

总结:

1、我公司产品在任何场合禁止调整参数来迎合实际流量,因为我公司独有的在线检测手段,可以在流量计现场运行中,判断误差原因及误差量值,给出相应的整改措施和处理方案,标准的检测流程如下:

a、是否正确产生了卡门涡街。

b、信号处理是否正确。

c、DCS/二次表设置是否正确。

2、Wv-pJ系列产品在此场所的应用成功,直接证明了我公司所研发的全夹套结构的效能,在其他用户的类似现场,也已获得成功,包括:

a、新疆奎屯某化肥企业尿素装置的尿液流量检测。

b、山东某大型化工集团的三聚氰胺原料气流量检测。

c、山东某化工集团的己内酰胺流量检测。

3、Wv_pJ系列满管式抗振型全夹套结构涡街流量计突出特点在于:

a、继承Wv_p系列国际领先的抗振、量程比、低压损、低直管段需求性能,展现领先的现场适应能力。

b、与众不同的夹套结构:并非简单的对流量计流通管进行夹套加温,而是同时对于涡街发生体进行加温,并可现场调整流流通管与发生体的热量分配,形成合理的接液表面温度分布,不仅可杜绝凝结/结晶的发生,也因此降低加温介质的需求。但也因此引发制造困难、废品率居高不下,成本过高的问题,对此,我们已展开攻关,力争向用户提供更具性价比的产品。

 
 
 
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