渦街流量計(jì)在測(cè)量液氨等易揮發(fā)液體時(shí)須避免的誤區(qū)

現(xiàn)代的石油化工生產(chǎn)中，容易揮發(fā)的液體原料介質(zhì)比較常見(jiàn)，例如液氨、價(jià)乙烯氯乙烯、甲醛等等。由于易揮發(fā)液體與其他的液體介質(zhì)有著不一樣的特性，而且這些特性對(duì)于測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的影響，有的甚至?xí)p失儀表設(shè)備，所以我們?cè)跍y(cè)量這些易揮發(fā)液體的流量必須特別的謹(jǐn)慎與小心。本文就液氨這種工業(yè)生產(chǎn)中較為普遍使用的化工原料為例，針對(duì)易揮發(fā)液體在測(cè)量中遇到的相關(guān)情況作一個(gè)分析。

液氨是化工生產(chǎn)中的重要反應(yīng)原料之一，液氨流量測(cè)量受到化工行業(yè)的重視。20世紀(jì)90年代，中國(guó)化工部就曾經(jīng)引進(jìn)過(guò)一批渦街流量計(jì)產(chǎn)品，并推薦用作液氨流量測(cè)量。經(jīng)過(guò)化工企業(yè)的應(yīng)用與改進(jìn)，不斷取得經(jīng)驗(yàn)，提高了測(cè)量精度。我們?cè)诮榻B渦街流量計(jì)用于易揮發(fā)液體流量測(cè)量時(shí)，也以液氨流量測(cè)量為例，因?yàn)橛写罅康慕?jīng)驗(yàn)作為支持，對(duì)于案例的分析更為透徹和清楚。

一、渦街流量計(jì)測(cè)量液氨的質(zhì)量流量
在液氨流量測(cè)量方面，不少企業(yè)選用了渦街流量計(jì)，并采用渦街流量計(jì)測(cè)量液氨的體積流量加密度補(bǔ)償?shù)姆桨福涂蓪?shí)現(xiàn)液氨質(zhì)量流量的計(jì)算。

二、液氨流量測(cè)量的特點(diǎn)
1.液氨的飽和蒸氣壓較高，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，液氨的沸點(diǎn)為-33.4℃。因此，必須在有壓條件下，才能進(jìn)行液氨的儲(chǔ)存與運(yùn)輸。在測(cè)量液氨流量時(shí)，因儀表阻流件引起的壓力損失很容易引發(fā)氣穴現(xiàn)象，產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，甚至損壞儀表的傳感器。

2.安裝位置選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)保證流量計(jì)的接液部件完全處于液氨之中，將渦街流量計(jì)安裝在液氨中間罐下部的液氨引出管道上，中間罐下部的液氨與氣氨已經(jīng)分離，這樣就可保證渦街流量計(jì)的測(cè)量管完全浸沒(méi)在液氨之中。

3.測(cè)量精確度要求較高。根據(jù)原化工部文件要求，液氨計(jì)量精確度應(yīng)達(dá)到1級(jí)。

4.液氨具有腐蝕性，要求流量計(jì)的接液材料能經(jīng)受氨的腐蝕。另外，為防止環(huán)境中腐蝕性氣體對(duì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)電子元器件的腐蝕，要求流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器具有IP67的防護(hù)等級(jí)。

5.流體和工作環(huán)境易燃易爆，所以儀表應(yīng)選用防爆型產(chǎn)品。儀表的安裝、使用與維修都應(yīng)嚴(yán)格遵照防爆規(guī)程要求。

三、防止產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的措施
易蒸發(fā)液體的流量測(cè)量特別應(yīng)注意的問(wèn)題就是防止在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。避免產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象有兩條途徑：

1.降低流速v，在選表時(shí)，應(yīng)核算最大流量時(shí)所對(duì)應(yīng)的流速，使在這種流速狀態(tài)下，不發(fā)生氣穴現(xiàn)象；另一方面，又要核算最小流量時(shí)所對(duì)應(yīng)的最低流速，不要低于0.4m/s，以保證渦街流量計(jì)在小流量狀態(tài)下的測(cè)量精度。

2.降低液氨的飽和蒸氣壓P0對(duì)于一種確定的液體，它的飽和蒸氣壓P0是溫度的函數(shù)，溫度越低，P0也就越低。如果設(shè)法在進(jìn)人流量計(jì)之前把液氨的溫度降低，就可使飽和蒸氣壓P0降低。將渦街流量計(jì)上游一段管道改為夾套式管子，并把少量液氨引進(jìn)夾套，這部分液氨經(jīng)節(jié)流膨脹，汽化后帶走管內(nèi)液氨的熱量，從而為管中的液氨提供冷量，把流經(jīng)渦街流量計(jì)的液氨溫度降低。汽化后氨可回到回收系統(tǒng)。

四、其他注意事項(xiàng)

1. 如果渦街流量計(jì)上游有截止閥，工作時(shí)，截止閥應(yīng)全開(kāi)，不能半開(kāi)或開(kāi)一部分。在現(xiàn)場(chǎng)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)當(dāng)截止閥逐漸關(guān)小時(shí)，渦街流量計(jì)的示值不僅不降反而出現(xiàn)增大的現(xiàn)象。其原因是關(guān)小閥門時(shí)，液氨經(jīng)閥門減壓，勢(shì)能變化動(dòng)能和熱能，使液氨氣化，造成體積驟然膨脹，流速增加，儀表輸出劇增，產(chǎn)生虛假信號(hào)。

2.應(yīng)將調(diào)節(jié)閥安裝到渦街流量計(jì)下游較遠(yuǎn)處。因?yàn)榘狈蛛x器與氨中間槽之間存在較大的壓差，此壓差的絕大部分降落在調(diào)節(jié)閥上，液氨流過(guò)此閥時(shí)，壓力突降，會(huì)發(fā)生一定的汽化，出現(xiàn)兩相流。為避免兩相流流過(guò)渦街流量計(jì)，調(diào)節(jié)閥必須裝到渦街流量計(jì)的下游。另外，為避免調(diào)節(jié)閥頻繁的動(dòng)作對(duì)渦街流量計(jì)造成影響，調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量遠(yuǎn)離渦街流量計(jì)。