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論流量在線檢測

作者:宋檢 時間:2022-11-10 來源:互聯網

在貫徹GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》等一系列節能減排方針政策的工作實踐中,普遍遇到了能源計量器具計量檢定與校準工作如何落實的問題,特別是現場難以拆裝及影響到連續生產的各類流量計,使用單位往往提出能否進行在線檢測,以便解決量值溯源時的實際困難。若能有效實現在線校準、在線定標或在線使用中檢驗,這對于提高計量器具的工作效率,完善量值傳遞與溯源體系,確保計量數據的準確可靠等都具有現實及深遠的意義。雖然在線檢測有諸多優點,計量器具生產廠商及技術機構近年也不斷推出流量在線檢測新設備、新方法,但由于一些核心技術未能有效突破,流量計的在線檢測在實際工作中還需要大量的工作要做。

當前計量領域所提的在線檢測實際上要解決的是在線檢測工作計量器具的量值溯源問題,并不是傳統意義上的在線檢測。筆者認為,此類在線檢測系統應具有以下三方面的特點:(1)從被測對象的角度看,在線檢測就是指被測對象不離開系統直接在原位進行的計量性能測試。(2)從標準器角度看,在線檢測就是指標準器不直接接入工藝系統而獲得被測對象測量數據的檢測方法。(3)從被測介質或信號看,標準器在計量檢測過程中不影響原介質或信號的工作狀態。

對于當前計量系統內用于量值傳遞的在線檢測,從其作用看,要依托非接觸在線測量系統,同時,需對環境條件及工況等影響量進行綜合研究與評估,并與智能技術相結合,以便獲得足夠的在線檢測實驗數據,*后能形成類似于專家系統,可有效提高在線檢測準確度。當前,有科研人員提出了在線實流標定比實驗室實流標定的數據置信度更高的結論,有些還根據計量學相同性原理加以說明,認為現場諸多影響量及擾動對標準器及被檢流量計的作用,所產生的附加誤差是互相抵消而不是相互增強。筆者認為,這可能是特例與現實的普遍情況不符,這些提法或經驗總結的細節問題值得進一步研究。試想要是能在線安裝高準確度的標準器并對被檢計量器具進行在線實流校準,這意味著對被檢計量器具進行拆裝也是有條件的。這種狀況下,筆者認為要求被檢計量器具送到實驗室進行檢定或校準更合理也更方便,不必將貴重的高準確度標準器送到現場以減少測量風險。值得注意的是,在石油化工等行業,在線實流檢測進行前必須對管道系統進行惰性氣體置換以確保安全,連接現場提供的電源要符合嚴格的防爆要求。如果是移動式標準裝置,往往由于質量和體積較大,一般是車載系統,要預留足夠的場地供現場檢測使用,并要對輸送管道進行改裝,因此,檢測前的準備工作及環境條件的控制并不容易,可以說難有方便可言。所以,接觸式在線量值傳遞對于流量計之類的計量器具要慎行。當然,一些大型石化企業在流量計比較集中的地方,有足夠場地的前提下,利用閥門與管道成套組件相互轉換,采用標準體積管等標準表法直接建設流量標定現場工作站,并進行在線實流量值傳遞與溯源工作則另當別論。所以,接觸式流量在線檢測難以解決溯源時的諸多難題。

目前,工程上用于在線檢測的計量器具種類繁多,技術水平參差不齊,小型化后的便攜式計量儀器一枝獨秀,很受計量工作者的歡迎。例如,工業上常用的智能壓力變送器可以用手持通信器(俗稱手操器)進行在線檢測與量程等參數的設置,一般認為是在線檢測好設備,但實際上是在變送器完好的情況下,才可能獲得可靠的檢測數據,更多的只是讀取一些原設置參數。此類手操器進行在線檢測存在致命的缺陷,如一旦變送器的感壓膜片由于受凍等原因而損傷,用通常的離線加壓檢測方法就可方便地發現變送器存在的問題。而用手操器在線檢測獲得的數據則是正常的,因此,用這種方法進行在線檢測雖很方便但不嚴密,具有相當大的測量風險。有些在線檢測,計量器具的原有準確度難以保證,如工業上*常用的溫度參數的檢測。從表面上看,溫度的在線檢測方法多樣,檢測歷史悠久,但由于現場熱傳導、熱輻射、熱惰性及溫漂等難以有效控制,高準確度的在線檢測一直難以實現。當然比較成功的非接觸在線檢測設備,依托的基本原理目前主要有電磁、超聲、光譜、輻射等原理。如電力工程中常用的基于電磁感應原理的鉗形電流表,是一種成熟的在線檢測儀表,可以作為巡查用電設備時在線檢測使用。

在線檢測風險眾多,如工作現場環境條件易偏離,意外情況難避免,有些被測介質活性對測量的影響難消除,不能保障人身和標準器的安全。要在線解決流量計量值溯源與傳遞問題,使用單位應嚴格按照流量計安裝規范進行施工,如參照《石化工程管道施工規范》對流量測量設備進行工程設計,流量計管道必須設置旁通管路,當流量計要拆下送檢或發生異常時,可啟用旁通管路,以便維持正常的連續生產。同時,在流量計的前后都要求設置截止閥以便于拆裝,這也是安全生產的重要環節,從生產操作流程上也要求對流量計進行定期清洗與檢修。另外,盡量避免將流量計高高地安裝在龍門橋架上,或將流量計深深地裝于狹小的地下豎井中。當前,急需對貿易結算或能源計量用流量計進行量值傳遞,這既能避免產生計量糾紛又可確保耗能數據準確可靠。為了解決流量計拆裝困難引起的不易溯源的問題,從發展的角度看,研究在線非接觸高準確度測量是非常必要的。值得慶幸的是,當前有許多技術機構及科技工作者知難而進,紛紛投入到流量在線檢測的技術攻關中,如流量“干標”技術的研究等。我們有理由相信隨著科學技術的不斷發展,流量計突出的在線量值溯源與傳遞問題,不久的將來應有重大突破。

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