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1.初始密度設(shè)置偏差的影響分析
從加氫裂化裝置循環(huán)氫機組的入口流量指示超量程問題中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計介質(zhì)密度設(shè)置偏離。循環(huán)氫介質(zhì)操作密度從 10.5692 kg/m 3 改為 27.2194 kg/m 3 后，計算得出變送器zui大量程由原來的 8KPa 改為 16.19KPa，而對應(yīng)zui大流量350000 Nm 3 /h 的工程量不變。根據(jù)公式：
當(dāng)zui大差壓量程△ P 為 8KPa，對應(yīng)流量 350000 Nm 3 /h時，求得測量流量：
當(dāng)zui大差壓量程△ P 為 16.19KPa，對應(yīng)流量 350000Nm 3 /h 時，求得測量流量：
則：Q1=1.422 Q 2
由此可見，在孔板測得同樣差壓的情況下，8KPa 量程所對應(yīng)流量值指示值是量程為 16.19KPa 所對應(yīng)流量值指示的 1.422 倍，流量指示偏大。原始介質(zhì)密度設(shè)置的不恰當(dāng)導(dǎo)致流量計算出現(xiàn)較大誤差，且因變送器量程根據(jù)原始密度選型設(shè)置偏小而不能滿足實際測量要求。
2.溫壓補償 C 系數(shù)偏差影響分析
加氫裂化循環(huán)機機組入口流量的溫壓補償方式，機組制造商給出一個補償系數(shù) C，提供的 C 值為 518138.53，但未給出此系數(shù)來源，推導(dǎo)過程及設(shè)定的邊界條件。因此，上例中差壓量程修改后，流量指示還是存在較大偏差，必須對系數(shù) C 進行調(diào)整，以下為 C 系數(shù)調(diào)整的推算過程。
將zui大流量 Q max ：350000Nm 3 /h（滿刻度流量），zui大差壓△P max ：16.19KPa，設(shè)計溫度 T 0 ：50℃ ，設(shè)計壓力 P 0 ：15.298 MPa(G) 代入上式：
得到： C=398487.34
將溫壓補償 C 系數(shù)調(diào)整為 398487.34。
溫壓補償 C 系數(shù)與流量呈線性關(guān)系，由于原先 C 值設(shè)置錯誤造成的流量誤差達到 30.0%。
3.介質(zhì)組分波動影響分析
采用溫度、壓力補償方法測量氣體體積流量，是基于介質(zhì)組份穩(wěn)定或組份變化很小的一般氣體，可對流體密度影響予以忽略，對測量示值的影響也即可忽略。但對于組份波動變化較大的氣體，流體密度影響將增大，如仍將某一組分的流體狀態(tài)密度當(dāng)作常數(shù)來處理，zui大測量誤差就不可忽視。
在加氫裂化循環(huán)氫系統(tǒng)運行過程中，循環(huán)氫組分除氫氣外，含有碳化合物、硫化氫等組分，混氫組分發(fā)生著動態(tài)變化。表 2 為從混氫組份 50 個隨機樣本中選取數(shù)據(jù)，通過計算獲得氫氣百分含量為zui大值、平均值、zui小值時所對應(yīng)的密度分別為：19.54 kg/m 3 、26.615 kg/m 3 、34.790 kg/m 3 ，密度存在著較大波動。
對 50 個樣本數(shù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，結(jié)果為：組分變化造成密度變化曲線如圖 1，圖 2 描述了 ±10% 密度變化的樣本數(shù)為 66%。
從圖 1 可看出，密度在 20 ～ 40 范圍內(nèi)變化。由此引出新的疑惑：盡管對氣體有溫壓補償糾偏，但氣體組分存在波動 , 為了量化組分波動的影響情況，對影響的幅度進行計算。
從設(shè)計提供的孔板計算用密度為 27.2194 kg/m 3 作為基準(zhǔn)，按zui小密度 19.54 kg/m 3 、 zui大密度 34.790 kg/m 3 來計算流量的誤差情況：
假設(shè)除介質(zhì)密度變化外，K、△ P 都不變
其中 Q 2 為 下的實際體積流量值，Q 1 為△ P下的設(shè)計體積流量值。
當(dāng) 實 際 密 度 ρ 2 為 19.54 kg/m 3 ， 設(shè) 計 密 度 ρ1 為27.2194 kg/m 3 時：
Q 2 =1.18Q 1
同樣，當(dāng)實際密度 ρ 2 為 34.790 kg/m 3 ，設(shè)計密度 1 為27.2194 kg/m 3 時：
Q 2 = 0.884Q 1
從圖 2 情況看，組分變化引起密度在設(shè)計基準(zhǔn)密度上下 10% 范圍內(nèi)波動的情況占 66%，按密度上下變化為 10%計算，分別是：
Q 2 = 0.954Q 1
和 Q 2 = 1.054Q 1
當(dāng)實際密度 ρ 2 比設(shè)計密度 ρ 1 小時，實際體積流量比指示的流量大。當(dāng)實際密度 ρ 2 比設(shè)計密度 ρ 1 大時，實際體積流量比指示的流量小。
4.各因素影響程度的比較
4.1 影響程度比較
由于采用錯誤的介質(zhì)密度，造成流量測量誤差zui大達 40%；
按錯誤的溫壓補償系數(shù)計算得到的流量與實測值之間的誤差達到 30%；
調(diào)整校正溫壓補償系數(shù)后，介質(zhì)組分變化可能造成的流量測量誤差約達 10%~20%；一般情況下，組份引起的測量誤差可以控制在 5% 以內(nèi)。
4.2 體會
現(xiàn)階段要做到在線進行密度補償暫時不具備條件，但相對于設(shè)置偏離導(dǎo)致的計量誤差，取平均組份的密度作為計量基準(zhǔn)，可較大幅度降低計量偏差。
在實際工作過程中，有必要對設(shè)計提供的數(shù)據(jù)的合理性進行復(fù)核驗證，類似加氫裂化循環(huán)氫介質(zhì)密度取值錯誤導(dǎo)致的流量指示誤差*可以避免，而由于組份變化對流量測量的誤差目前沒有合適的解決辦法，當(dāng)組份變化不大時，流量誤差仍屬可控。
在氣體流量測量系統(tǒng)中，溫壓補償是其中一個*的環(huán)節(jié)，在實際的生產(chǎn)過程中，往往因設(shè)計參數(shù)的不確定性，提供的孔板計算原始參數(shù)與實際工況存在較大的偏差，學(xué)會計算調(diào)整差壓，復(fù)核驗證并得到正確的補償系數(shù)在實際工作非常重要。
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