ST98型质量流量计在煤焦化中的应用.docx

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1、ST98型质量流量计在煤焦化中的应用煤气净化是将焦炉送来的荒煤气经过洗涤、脱酸蒸氨、脱苯等一系列工序变成相对纯洁的精制煤气，再出厂送至煤气站或者终端用户。净化后的精制煤气中含有CO、O2、N2、H2等多种成分，每种成分的含量与工艺经过的控制有关，各工艺系统不尽一样。流量计计量单位通常采用体积流量和质量流量两种。马钢煤焦化公司对出厂煤气的计量选用了美国FLUIDCOMPONENTSINTLFCI公司的ST98型质量流量计，采用公制KG/HR作为计量单位，收集到的数据传送到DCS系统中央控制室集中治理。本文就ST98型质量流量计在高空大口径管道上的一些安装技巧以及调试经过中需要留意的一些问题进展总

2、结，供大家参考。2设备构造及测量原理ST98型质量流量计是一种用于各类气体测量的热扩散式质量流量计。它由一个流量元件、一个流量变送器和一个封装组成。对于小口径经过管线，一般使用在线式流量元件；对于大于40mm的大口径经过管线，一般使用插入式流量元件。流量元件的经过连接方式、流量变送器的输入电源、输出信号标定以及封装和安装方式均有多种方案供用户选择。根据现场环境I区防爆的要求，马钢选用了流量变送器与流量元件一体化就地封装、插入式螺纹连接安装方式的ST98型质量流量计。测量原理为：一个低功率加热器通过加热一个电阻式温度探测器RTD，在两个RTD间造成一个温度差。流体的流动将被加热的RTD上的热量带

3、走，造成两个RTD间的温度差成比例变化。流量变送器将RTD间的温度差转换成一个刻度输出信号至DCS和一个可选的显示值至现场数显。图1为ST98流量元件示意图。1确认流量元件的安装位置出厂煤气管道架设在管廊架顶层，标高7500mm，管外径1220mm，管材质为Q235炭钢。ST98要求流量元件上游至少留出20倍管径经过管线的直管段；下游留出10倍管径的直管段。流量元件插入经过管线，过中心线0.5inch12.7mm，且与管线横截面在同一平面上。FCI建议流量元件竖直或者程度安装在经过管线中。考虑到经过气体中可能含有水分甚至少量焦油等液体聚集到RTD上，再成珠状物滴下，带走局部热量影响两RTD上的

4、温度差，进而影响到测量精度。我们采取将流量元件安装在经过管线与程度线夹角45斜向上的位置如图2所示。当有液体滞留在RTD上时，会迅速沿着RTD向下散开，不至于聚集成珠状物滴下而带走热量。2经过连接头安装经过连接头为304不锈钢，成环柱状如图3。必须保证经过连接头上底面S与工艺管线轴线和L1所在平面平行，才能确保流量元件自经过连接头插入经过管线后，过横截面圆心，且与横截面平行。首先，根据安装位置的要求，在工艺经过管线上标出一点O，在O点两侧，用线锤确定竖直方向与经过管线的切点A及A如平视图4，连结AA,过A及A作AA垂线，自A及A沿其垂线向下标出1/4经过管线周长位置B和B，过O点作OOBB于点

5、O，那么O点就是流量元件的准确安装位置。将OO线延长，自O点在OO及其延长线上标出间隔相等的两个点C和C如图4所示。在O点开孔，将经过连接头点焊于O点。借助角尺，调整经过连接头使其上底面S在BB方向上与经过管线轴线平行。在S面上作L2BB与环面外边沿交于D、D两点如图3。调整经过连接头，使CD连线和CD连线长度相等，再将经过连接头焊接好。这样，就确保了流量元件插入经过连接头后于经过管线横截面平行，且过横截面所在圆圆心。3流量元件的安装、计算出管道外径的1/2，加上0.5inch，在流量元件探杆上标出这一长度自RTD端部。、将流量元件紧固件插入经过接头，按ANSIB16.5力矩规格拧紧，并使用适

6、当密剂。测量经过接头和拧紧的紧固件整体高出管道的尺寸，在第一个标记上标出这个长度。、插入流量元件，调整其位置，使第二个标记位于紧固件上平面，这样就使流量元件超过管道中心线0.5inch；同时使流量箭头的小平面于经过介质流动方向平行1，并使箭头指向经过介质的流动方向。、确认以上3步骤无误因金属套环在拧紧后以锯齿状卡入流量元件探杆中，流量元件便不能作任何调整，用扳手卡住紧固件，件紧固件螺栓拧紧后再拧1.25圈，这样，流量元件就密封固定安装到位了。、ST98型质量流量计用户手册设备讲明以及接线图均注明电源可用24VDC或者220VAC，分别提供一种接线端子。可拆开变送器封装后发现：接线端子旁注明AC

7、ONLY，故输入电源只能使用220VAC。、ESD警告流量变送器包含静电释放ESD敏感装置，在翻开封装或者处理电子线路板装置时，需要使用标准ESD警告：使用带有接地的兆欧电阻器，或者腕带，或者膝带，使产生高静电的物品如非ESD允许的塑料、胶带和包装塑料等远离设备。、接地与屏蔽出于平安因素的考虑，ST98十分要求220VAC电源采用三线制，其中一根接地线必须连接到流量变送器接线端子排的接地终端。因传统420mA的I/O产品对变频驱动设备等产生的高频噪声干扰较为敏感，且现场的电气高频噪声污染较为严重。防止仪表信号传输回路遭受干扰，对输出信号电缆采用屏蔽电缆，且屏蔽层在靠近变送器一端接地，DCS机柜

8、一端包裹保护起来另外，控制系统机柜组的沟通电源接地、直流电源接地、电缆屏蔽层接地和机柜接地在柜内保持彼此别离，并且接地网与工厂防雷接地网等相对独立。使用ST98流量变送器提供的一个RJ12通讯串口，可与FCI的FC88通讯器和PC机DB9或者DB25接口进展通讯，用于对流量变送器进展参数设定或者修改，调试经过中需要留意如下几个轻易出错的问题。、流量计输出数据和DCS操纵站显示的数据计量单位要统一，如SCFM或者NCMH、LB/HR或者KG/HR。、流量计输出数据标定和DCS控制系统承受数据标定要一致，如420mA、020mA、15VDC、05VDC或者010CDC。、流量计的电子局部使用常数作

9、为拟合曲线参数，用于显示流量值。此常数由4节组成，根据用户提供的经过介质中各种成分如精制煤气中的CO、O2、N2、H2等含量百分比等相关参数计算得出。流量计消费商在设备出厂前一般都将此常数固化在EEPROM中，用户不能修改。用户提供的这些参数都来自于设计单位的设计理论值，因此与现场实际参数有一定的偏向。因此，流量计在实际应用中会出现较大的误差，马钢煤焦化公司的此类流量计均因此出现了严重偏向。6完毕语通过五冶自动化分公司、设备消费商和业主监理等多方技术人员现场分析和调试，对我们在安装经过中对细节的把握和对技巧的使用给予了高度评价，尤其是对流量元件在插入经过管线时方位的选择得到FCI充分肯定。事实

10、上，ST98热式插入安装式质量流量计应用于可能含有水分等可凝聚成液体杂质的经过气体时，流量元件安装方位都已采用在经过管线中线下方45向上的方式。FCI的用户手册在设备安装方位选择方面没有考虑介质含杂质问题，故一直沿用原有推荐安装方式未做修正，FCI技术人员口头上已经推荐并支持本文所采用的安装方式。设备投产使用经过中，误差仍然严重存在，具体分析后，以为：业主先前提供的经过介质中各种气体的含量百分比不准确，取样气化验后将这些参数发往SANMARCOSFCI总部重新计算了常数，由消费商技术支持人员从新设定后，使马钢煤焦化公司第二煤气净化车间的两台ST98质量流量计测量精度控制在了1%以内，进而防止了出厂煤气计量不准而造成的经济损失。本文用较大篇幅阐述了ST98流量元件现场安装定位的一些小技巧，尤其提到了ESD警告与屏蔽接地等在施工中轻易忽略的小细节以及在调试整定经过中轻易产生问题的几个方面。希望在以后安装调试同类仪表时，能为各位同仁提供一些可以借鉴的经历和教训。0