某鹽化工總廠(chǎng)所屬氯堿分廠(chǎng)生產(chǎn)的氫氣在最初除少量氫氣和氯氣反應生產(chǎn)合成鹽酸外, 其余氫氣全部放空處理。隨著(zhù)用氫用戶(hù)進(jìn)入周邊化工園區,氫氣也就作為一種貿易產(chǎn)品采用管道輸送的方式銷(xiāo)售給用戶(hù)。為了保證供需雙方進(jìn)行公平的貿易結算,該廠(chǎng)在對外輸送氫氣管道上增加了氫氣計量?jì)x表。
從上游鹽硝廠(chǎng)化鹽裝置送來(lái)的鹽水通過(guò)一次精制和二次精制后進(jìn)入離子膜電解裝置進(jìn)行電解,生產(chǎn)出燒堿、氯氣和氫氣,電解裝置生產(chǎn)的濕氫氣通過(guò)管道送入氫氣處理裝置進(jìn)行干燥處理得到干燥的氫氣送到下游裝置。生產(chǎn)工藝的特性決定了外送氫氣壓力較低,并且流速也比較低,通常氫氣控制在常溫25℃左右,壓力控制在表壓0.1MPa 左右。
由于氫氣的氫分子量小,密度低,是一種不容易準確測量的工業(yè)氣體。當前,根據氫氣壓力和工藝管徑不同,選擇測量用的儀表主要有熱式氣體質(zhì)量流量計、渦街流量計和孔板流量計等。該廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝導致了外輸氫氣管線(xiàn)的壓力較低,先后使用過(guò)差壓式流量計(孔板和普洛巴)和渦街流量計等,實(shí)際使用效果都不理想。最后只有雙方協(xié)商解決, 流量計的測量數據僅供參考。通過(guò)不斷的學(xué)習,對低壓力氫氣流量測量的認識不斷提高,無(wú)論孔板流量計、渦街流量計,都對氫氣壓力有一定的要求, 曾經(jīng)考慮選擇熱式質(zhì)量流量計, 但此流量計的工作原理決定了對氫氣中的水分有嚴格的要求。又正好了解到一個(gè)氯堿企業(yè)給周邊用戶(hù)供應氯氣用的某知名品牌的熱式氣體質(zhì)量流量計,產(chǎn)生了計量糾紛。因不能保證氫氣干燥裝置始終正常運行,所以熱式氣體質(zhì)量流量計就沒(méi)有考慮。
經(jīng)過(guò)多次調研、論證,決定嘗試使用在天然氣行業(yè)應用廣泛的旋進(jìn)旋渦流量計來(lái)進(jìn)行氫氣流量測量,此流量計有信號強、低流速特性較好的優(yōu)勢。并且能夠同時(shí)測量氫氣的工況流量、溫度和壓力,然后自動(dòng)進(jìn)行溫壓補償轉換成標況流量。所有數據既可以在現場(chǎng)就地顯示,又能通過(guò)RS485 通訊傳輸到中控室。旋進(jìn)旋渦流量計在該廠(chǎng)低密度、低壓力氫氣的流量測量應用效果良好,對于類(lèi)似工況的氣體計量有一定的借鑒作用。