FLEXIM高溫超聲波流量計在我廠的應用

張曉艷

摘要：石化企業工藝生產過程中，對流量參數的測量方式多種多樣，利用超聲波來測量是其中的手段之一。產品包括E+H 捆綁式超聲波流量計、北京昌民插入式超聲波流量計、FLEXIM高溫超聲波流量計、GE捆綁式超聲波流量計等等。本次，我們將從測量原理，安裝，維護等幾個方面對FLEXIM高溫超聲波流量計做一個大致的了解。

關鍵詞：FLEXIM;高溫;超聲波;流量計

引言

2012年初，一催化裝置測量油漿返塔的儀表FIC6255工藝反映測量不準，現場采用的是楔式流量計，經過處理發現雙法蘭變送器沒有問題，而是由于高溫粘稠的油漿在法蘭面處結焦，造成該處的壓力無法正常傳遞至變送器膜盒所致。2019年，提質升級改造后的一催化裝置，油漿返塔FIC6255A采用了孔板充灌乙二醇隔離液的取壓測量方式，再次因為一次閥處油漿結焦無法傳遞壓力而影響生產。針對裝置正常運行期間無法對一次閥進行疏通，而生產裝置又必須了解流量的情況下，最好的辦法就是采用捆綁式超聲波。由于此處介質溫度高達三百多度，普通捆綁式超聲波探頭又無法耐受如此高溫，所以，這兩次我們都選擇了FLEXIM高溫超聲波流量計進行流量測量，且效果很好。

一、測量原理

它是利用聲波從發送到經過介質后被接收所用時間來計算管線中流過介質的流量。超聲波由安裝在管線一側的一個探頭發射，通過相反側的管線壁反射，最終被第二個探頭接收。介質從管道中流過的速度不同，測得的時間差△T也不同，經過變送器中的集成處理器計算出的流量也不同，從而達到檢測流量的目的。處理過程中，會把干擾信號淘汰，保留有用信號。

二、測量點的選擇

介質的黏度，介質中氣泡和沉淀物的存在，管道的壁厚，管道的材質，管道中介質是否充滿，這些都會對聲波的傳輸與測量造成一定的影響。為實現可靠的測量結果并且獲得較高測量精度，測量點的正確選擇是至關重要的。

第一種測量方式是將兩個探頭安裝于管道側面，這樣可以避免管道底部的固體沉淀物及管道上部產生的氣泡對聲波的影響。第二種安裝于管道上方的方式恰恰會帶來這種困擾。

第一種測量方式的選擇，可以做到管道中介質完全充滿，不會影響到正確的測量。第二種方式則不能保證。大家都知道：孔板、轉子流量計、電磁流量計、渦街流量計等流量計為避免因外部原因而引起流體擾動，造成較大的測量誤差，對安裝位置的前后直管段有特別的要求。同樣，為達到精確的測量，FLEXIM高溫超聲波流量計的安裝也必須有足夠的前后直管段。

當安裝位置前方管線有一個90度彎頭時，流量計直管段要保證前10D后5D。

當安裝位置前方管線有兩個處于同一安裝平面的90度相接彎頭時，流量計直管段要保證前25D后5D。

當安裝位置前方管線有兩個處于垂直安裝平面的90度相接彎頭時，流量計直管段要保證前40D后5D。

當安裝位置前方管線有一個三通時，流量計直管段要保證前50D后10D。

當安裝位置前方管線擴徑時，流量計直管段要保證前30D后5D。

當安裝位置前方管線縮徑時，流量計直管段要保證前10D后5D。

三、探頭的安裝

不同的探頭安裝方式，會形成不同的超聲波的傳輸路徑，下面是幾種探頭安裝方式的示意圖：

按道理是聲波傳輸的路徑數量越多，測量的精度和準確度越高，但由于聲波傳輸過程中會被設備及介質吸收，造成聲波信號的衰減，探頭接收到的最終信號較弱，這樣的結果是我們不希望看到的。所以，針對不同性質的介質及管道材質，根據它們對聲波的吸收能力大小來確定我們需要的探頭安裝方式。大多數情況下我們選擇2條路徑。

探頭之間的距離則是由系統計算的。我們將管道和介質的參數以及聲波傳輸路徑輸入到變送器中，比如管道材質，管徑，襯里，壁厚等參數，介質的動力黏度，操作溫度，操作壓力等參數，系統會自動算出兩個探頭之間的安裝距離。

四、探頭與變送器的連接

如果探頭和變送器之間的距離小于探頭自帶的專用電纜，則可以直接將探頭與變送器進行連接，否則則需要專用的延伸電纜和中間接線箱。

五、日常維護

FLEXIM高溫超聲波流量計基本上屬于一種免維護型的流量計，安裝時只要探頭表面潔凈，涂抹耦合劑，探頭固定牢固，日常探頭的維護只需注意其專用電纜線不要被砸斷，損壞，烤壞即可。另外，FLEXIM雖然是高溫超聲波流量計，但其探頭并不耐高溫，探頭并不直接與高溫管線接觸，而是通過一個導波裝置將聲波信號傳至探頭，探頭所處位置溫度并不是很高。因此，我們做保溫時一定要注意，不要將探頭包起來，以免燒壞探頭。

變送器日常維護時應注意，變送器兩個腔室的密封蓋要蓋緊，密封接頭要擰緊，以免進水損壞電路。注意探頭與變送器之間，室內與變送器之間的連線是否牢固，以防止引起測量的波動。

以上闡述使我們對FLEXIM高溫超聲波流量計有了一個大致的了解，由于篇幅有限，對它的變送器面板操作及參數的設定沒有過多的介紹。目前我廠一催化在用2臺， 30萬噸潤滑油加氫在用1臺、南常壓在用1臺，效果都不錯。寫此論文的目的，是使未使用FLEXIM高溫超聲波流量計的單位對此流量計多一些了解，在公司出現和我引言中所說的不得已的情況之下，有多一種手段去解決眼下的困境。