流量計(jì)顯示出來(lái)的數(shù)字，是能直接拿來(lái)核算的用量嗎？

并不是。

現(xiàn)場(chǎng)溫度在變，壓力在變，介質(zhì)密度也跟著變。只看流量計(jì)讀數(shù)，不做溫度壓力補(bǔ)償，數(shù)據(jù)很容易偏。

溫度壓力補(bǔ)償，就是把現(xiàn)場(chǎng)工況下測(cè)到的流量、體積或用量，按溫度和壓力條件修正到統(tǒng)一狀態(tài)下。這樣不同時(shí)間、不同管段、不同設(shè)備上的數(shù)據(jù)才有可比性。

這個(gè)功能看起來(lái)只是儀表上的一個(gè)參數(shù)設(shè)置，實(shí)際影響很大。尤其是氣體類介質(zhì)，溫度、壓力變化一大，體積讀數(shù)就會(huì)跟著變。現(xiàn)場(chǎng)如果只裝流量計(jì)，不接溫度、不接壓力，要準(zhǔn)確計(jì)量，基本沒(méi)意義。

四

補(bǔ)償計(jì)算的基本思路

氣體補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)來(lái)自氣體狀態(tài)關(guān)系：

PV = nRT

現(xiàn)場(chǎng)常見的標(biāo)準(zhǔn)體積流量折算，可以用下面這個(gè)思路理解：

Qn = Q × P / Pn × Tn / T

其中：

Qn 是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量；

Q 是現(xiàn)場(chǎng)工況體積流量；

P 是現(xiàn)場(chǎng)絕壓；

Pn 是標(biāo)準(zhǔn)壓力；

T 是現(xiàn)場(chǎng)熱力學(xué)溫度；

Tn 是標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)溫度。

這里要注意，溫度須用開爾文溫度，不能直接用攝氏溫度。

T(K) = t(℃) + 273.15

例如現(xiàn)場(chǎng)溫度 20℃，參與計(jì)算時(shí)應(yīng)填 293.15 K，而不是 20。把攝氏溫度直接代入公式，是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中很低級(jí)、也很常見的錯(cuò)誤。

在天然氣、蒸汽、高壓氣體等場(chǎng)景里，還要考慮壓縮因子、密度、組分、飽和狀態(tài)、過(guò)熱狀態(tài)等參數(shù)。簡(jiǎn)單公式只能用于理解原理，正式系統(tǒng)要按介質(zhì)和計(jì)量要求選對(duì)應(yīng)算法。

五

現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)怎么做

一套完整的溫度壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，通常包括四類信號(hào)：

流量信號(hào)，用來(lái)提供現(xiàn)場(chǎng)體積流量或差壓信號(hào)；

溫度信號(hào)，用來(lái)修正介質(zhì)溫度變化；

壓力信號(hào)，用來(lái)修正介質(zhì)壓力變化；

計(jì)算單元，用來(lái)完成折算、累計(jì)、顯示和上傳。

計(jì)算單元可以是流量積算儀，也可以是 PLC、DCS、RTU 或帶補(bǔ)償功能的智能流量計(jì)。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，不能只看屏幕上有沒(méi)有流量。至少要核對(duì)以下幾項(xiàng)：

一是溫度量程和單位是否正確；

二是壓力取的是表壓還是絕壓；

三是標(biāo)準(zhǔn)壓力、標(biāo)準(zhǔn)溫度是否和使用單位一致；

四是流量單位、累計(jì)單位是否統(tǒng)一；

五是小信號(hào)切除、阻尼、密度參數(shù)是否設(shè)置合理；

六是溫度和壓力斷線后，系統(tǒng)采用保持值、默認(rèn)值還是報(bào)警停算。

很多計(jì)量偏差不是儀表壞了，而是參數(shù)填錯(cuò)了?，F(xiàn)場(chǎng)常見的是壓力單位混亂，MPa、kPa、bar 混用；溫度單位混亂，℃ 和 K 混用；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不一致，0℃、20℃、101.325 kPa 各用各的。只要其中一項(xiàng)錯(cuò)，累計(jì)量就會(huì)偏。

六

哪些場(chǎng)景須重視溫壓補(bǔ)償

天然氣計(jì)量要重視。天然氣按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)壓力和溫度變化會(huì)直接影響折算體積。沒(méi)有可靠補(bǔ)償，數(shù)據(jù)用于核算時(shí)底氣不足。

壓縮空氣計(jì)量要重視。很多工廠裝流量計(jì)是為了查泄漏、管控能耗、分?jǐn)傆脷獬杀?。壓縮空氣壓力波動(dòng)頻繁，不做壓力補(bǔ)償，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)失真。

蒸汽計(jì)量要重視。蒸汽不是簡(jiǎn)單氣體，飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽狀態(tài)不同，溫度、壓力、密度之間關(guān)系更復(fù)雜。蒸汽系統(tǒng)只看體積流量沒(méi)有實(shí)際意義，通常要換算成質(zhì)量流量或熱量。

化工氣體計(jì)量要重視。氮?dú)?、氧氣、氫氣、二氧化碳等介質(zhì)，不同壓力、溫度條件下密度變化明顯。涉及配比、消耗、成本核算時(shí)，補(bǔ)償參數(shù)不能粗填。

環(huán)保采樣和排放統(tǒng)計(jì)也要重視。采樣流量、煙氣溫度、壓力、含濕量都會(huì)影響折算結(jié)果?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)要和報(bào)告數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，補(bǔ)償邏輯須清楚。

七

現(xiàn)場(chǎng)容易踩的坑

第一個(gè)坑，是只裝流量計(jì)，不裝溫度和壓力。這樣得到的是工況數(shù)據(jù)，不是折算數(shù)據(jù)。低要求場(chǎng)景可以用，高精度核算不夠用。

第二個(gè)坑，是壓力點(diǎn)位置不對(duì)。壓力取點(diǎn)離流量計(jì)太遠(yuǎn)，中間有閥門、彎頭、過(guò)濾器、減壓裝置，測(cè)到的壓力就不能代表流量計(jì)處壓力。

第三個(gè)坑，是溫度點(diǎn)滯后。溫度套管太粗、插入不夠、安裝位置不合適，溫度變化跟不上介質(zhì)變化，補(bǔ)償結(jié)果會(huì)延遲。

第四個(gè)坑，是把補(bǔ)償后的流量和未補(bǔ)償流量混在一起統(tǒng)計(jì)。一個(gè)系統(tǒng)里有標(biāo)況流量、工況流量、質(zhì)量流量、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量，名稱不寫清楚，報(bào)表很容易亂。

第五個(gè)坑，是儀表、PLC、上位機(jī)重復(fù)補(bǔ)償。有些智能流量計(jì)內(nèi)部已經(jīng)做了溫壓補(bǔ)償，上位機(jī)又補(bǔ)償一次，結(jié)果就會(huì)嚴(yán)重偏高或偏低。調(diào)試時(shí)須確認(rèn)原始值、補(bǔ)償值分別從哪里來(lái)。

第六個(gè)坑，是斷線默認(rèn)值沒(méi)有處理。溫度或壓力信號(hào)斷了，系統(tǒng)繼續(xù)按默認(rèn)值計(jì)算，短時(shí)間內(nèi)不容易被發(fā)現(xiàn)，月底累計(jì)數(shù)據(jù)就對(duì)不上?？煽孔龇ㄊ菙嗑€報(bào)警，并在報(bào)表里標(biāo)記異常時(shí)段。

八

怎樣判斷補(bǔ)償對(duì)不對(duì)

現(xiàn)場(chǎng)判斷溫壓補(bǔ)償是否正常，不要只看瞬時(shí)流量跳不跳。要從幾個(gè)角度核查。

先看溫度、壓力顯示是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。拿手操器、壓力表、溫度計(jì)比對(duì)一次，確認(rèn)信號(hào)沒(méi)有接反、量程沒(méi)有錯(cuò)、單位沒(méi)有錯(cuò)。

再看補(bǔ)償前后數(shù)據(jù)關(guān)系。壓力升高，在其他條件接近時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)體積流量應(yīng)隨壓力修正增加；溫度升高，在其他條件接近時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)體積流量應(yīng)按溫度修正下降。方向反了，就要查公式、單位、參數(shù)。

還要看累計(jì)量和生產(chǎn)實(shí)際是否能對(duì)上。壓縮空氣可以和空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間、加載率、管網(wǎng)壓力一起對(duì)比；天然氣可以和外部計(jì)量數(shù)據(jù)比對(duì)；蒸汽可以和鍋爐產(chǎn)汽量、用汽設(shè)備負(fù)荷對(duì)比。補(bǔ)償數(shù)據(jù)不能只在儀表里自洽，還要和現(xiàn)場(chǎng)消耗邏輯對(duì)得上。

最后要看異常工況。開停機(jī)、壓力波動(dòng)、溫度突變、閥門切換時(shí)，數(shù)據(jù)曲線是否平順，是否出現(xiàn)不合理尖峰。很多問(wèn)題在穩(wěn)定狀態(tài)看不出來(lái)，一到啟停過(guò)程就暴露。

九

小結(jié)

溫度壓力補(bǔ)償是氣體、蒸汽等介質(zhì)計(jì)量中須搞清楚的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)，往往不取決于儀表品牌有多響，而取決于測(cè)點(diǎn)位置、信號(hào)接線、單位設(shè)置、補(bǔ)償參數(shù)和調(diào)試核查是否到位。

這些問(wèn)題處理好了，流量數(shù)據(jù)才站得住。否則，表上有數(shù)字，系統(tǒng)有曲線，月底一對(duì)賬，還是一堆說(shuō)不清的問(wèn)題。