摘 要： 介紹畢托巴流量計的工作原理、性能特點、安裝投運以及在干熄焦循環(huán)氣體流量測量中的應用效果。 
關鍵字： 畢托巴流量計 流量測量 干熄焦循環(huán)氣體 

1.概述 

干熄焦循環(huán)氣體屬于臟氣體，成分復雜，含有固體顆粒以及酸性、黏性介質等，因而其流量測量難度較大，現(xiàn)在一般采用孔板或者威力巴流量計進行測量，由于兩者都存在不同的缺陷而造成流量測量困難，給干熄焦預存室壓力控制帶來不穩(wěn)定因素?？装灏惭b和維護時需要停氣，存在維護不方便、管道循環(huán)氣體壓損大等問題；而威力巴流量計由于正負取壓孔偏小容易造成堵塞，造成流量檢測故障頻繁。 

在韶鋼干熄焦循環(huán)氣體介質流量測量中，使用了威力巴流量計，主要存在以下三個方面的問題：（1）由于干熄焦循環(huán)氣體中含有黏性、酸性介質與固體顆粒，而威力巴流量計正負取壓孔均比較小，容易堵塞，進而造成測量不正確。（2）流量計無在線維護裝置，而循環(huán)氣體中含有CO等劇毒氣體，因而在每一次的檢修過程中，均需要做好嚴格的安全措施，稍有不慎易造成人員中毒事故，給流量計的檢修帶來了很大的困難。（3）流量計在材料選擇上有問題，循環(huán)氣體中因含有SO2、水等介質，生成有稀酸，有較強的腐蝕性，造成流量計腐蝕嚴重。 

針對上述問題，經(jīng)過對畢托巴流量計的全面了解后，廣東韶鋼集團有限公司先后于2010年7月、12月對兩座干熄焦預存室旁通管循環(huán)氣體流量檢測進行了改造，在線安裝了兩臺畢托巴流量計。 

2.畢托巴流量計工作原理 

畢托巴流量計是一種可以用于循環(huán)氣體流量測量的新型流量計，可克服孔板、威力巴流量計的缺點，保證循環(huán)氣體流量的正常準確測量。 

畢托巴流量計是根據(jù)國際標準ISO3966《封閉管道中流體流量的測量——采用皮托靜壓管的速度面積法》設計的一種節(jié)能型差壓式流量計，其測量原理和皮托管測量原理相同，即提取流速再換算成流體體積流量與質量流量的差壓式流量計。將畢托巴流量計按設計尺寸插入管道中心，總壓孔對正流體的來流方向，靜壓孔對正流體的去流方向，總壓與靜壓之差即所需要的差壓，然后根據(jù)畢托巴風洞標定曲線擬合出該點的標準差壓來計算被測流體的流量。 

畢托巴流量計測量系統(tǒng)由畢托巴流量傳感器、導壓管、在線安裝維護裝置、差壓變送器、BTB-A系列流量積算儀或DCS組成。畢托巴流量傳感器測出其本身前后差壓經(jīng)導壓管傳遞至差壓變送器，差壓變送器再將測量出的差壓信號以4～20mADC的方式送至BTB-A系列流量積算儀或者DCS。差壓變送器測得的差壓信號還是非標準信號，因此，為了保證畢托巴流量計的測量精度，需要在BTB-A系列流量積算儀或者DCS中，根據(jù)生產(chǎn)廠家經(jīng)過風洞標定提供的計算模型和參數(shù)表對差壓信號進行處理，一般情況下生產(chǎn)廠家提供全量程分五區(qū)系數(shù)修正，以確保修正后探針提取的中心流速與管道內(nèi)各點流速的平均值形成對應關系，達到要求的精度水平。 

3.畢托巴流量計的性能特點 

（1）高精度。畢托巴流量傳感器實現(xiàn)每臺都在高精度標準風洞上從0風速到150m／s的吹風標定，測點在管道中心區(qū)，并把標定的數(shù)據(jù)以清華大學幾十年的吹風數(shù)據(jù)庫為依據(jù)經(jīng)過復雜的運算得出其修正系數(shù)，且在計算流量時根據(jù)對準確度的要求（準確度要求越高分段越多），采用分段修正的方法對所測信號進行修正，從而保證畢托巴流量計在全量程范圍內(nèi)的準確度。一般情況下，在3％～100％的量程范圍準確度可達0.2％。 

（2）*的防堵性能。由于采用背靠背防堵式設計，*消除了常規(guī)插入式流量探頭存在易堵塞的弊端，探頭前部形成高壓區(qū)，在高壓區(qū)處形成不規(guī)則渦流，粉塵受自身重力作用自然下落，阻止了顆粒進入。另外防堵型畢托巴流量計的總壓孔尺寸為Φ14mm，靜壓孔為Φ12mm，畢托巴流量計的傳感器取壓孔的加大，有效地解決了由于被測介質臟物黏堵而影響正常的取壓，從而保證精準的測量。 

（3）具備在線安裝維護功能。畢托巴流量計由球閥連接裝置和單保護裝置構成了在線維護、在線清洗的系統(tǒng)，實現(xiàn)了帶壓開孔、在線安裝、在線清洗、在線維護功能。 

（4）壓損小。畢托巴流量傳感器采用了頭形設計，其截面積小，在介質管道中壓力損失很小，與長徑噴嘴、孔板、機翼等節(jié)流流量測量裝置相比較具有明顯的節(jié)能效果，是一種高效、節(jié)能的中心流速流量探頭，被國家節(jié)能信息傳播中心推薦為第61號節(jié)能產(chǎn)品。 

（5）適用范圍廣。畢托巴流量傳感器適用于流速1～150m/s的氣體與0.2～20m/s的液體，具有量程比寬的特點，對低流速、小流量、大管徑測量效果更佳。另外，由于傳感器能夠測量含雜質多的介質，因此，能夠適用多種流體和多種管道形式。 

（6）可靠性高。由于結構簡單，設計合理，耐磨、耐沖擊、不易堵塞，一體化結構避免了高低腔室之間的信號滲漏，因而具有可靠性高的優(yōu)點。 

4.畢托巴流量計在線安裝與投運 

由于在安裝畢托巴流量計時，廠里干熄焦并沒有停產(chǎn)。因而采取了在線安裝方式，安裝與投運步驟如下。 

（1）在安裝前首先對安裝畢托巴流量計的球閥進行密閉性和開啟試驗，按GB/T9113標準執(zhí)行。 

（2）根據(jù)畢托巴流量計設計計算書以及現(xiàn)場實際情況確定安裝位置，并測量安裝位置處介質管道的實際壁厚，確定能否進行實施在線安裝。 

（3）在介質管道密封的情況下直接把球閥安裝底座焊接在煤氣管道上，并把球閥裝好。 

（4）在球閥上安裝在線打孔器，開啟球閥，在介質管道壁上開孔。 

（5）開孔完畢后，抽出在線打孔器鉆頭，待鉆頭退到位后關閉球閥，從球閥上拆下在線打孔器。 

（6）將畢托巴流量計固定在球閥上，開啟球閥，將畢托巴流量計插入介質管道，并保證安裝后頭部位于管道中心線上，確?？倝嚎讓φ齺砹鞣较?。密封螺帽，緊固好所有的連接件。 

（7）選擇無震動的位置安裝差壓變送器，并將導壓管連接至畢托巴流量計，做好所有焊點以及連接部位的氣密性檢查。 

（8）正確將差壓變送器信號線接至DCS卡件，根據(jù)廠家提供的計算書以及計算模型對差壓變送器進行量程設置并投運，在DCS中對差壓信號進行處理，使流量能夠正確顯示。 

5.應用效果 

采用畢托巴流量計用于循環(huán)氣體流量測量后，從運行情況來看，流量檢測一直穩(wěn)定可靠，沒有出現(xiàn)過任何堵塞現(xiàn)象，達到了理想的防堵性能和穩(wěn)定的取壓功能，有效減少了維護工作量，并降低了工作時的危險性。另外，從測量的數(shù)據(jù)來看，與工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)相符，為工藝操作人員提供了可靠的數(shù)據(jù)，滿足了工藝的要求。 

畢托巴流量計在干熄焦循環(huán)氣體介質流量測量上的效果表明，畢托巴流量計能夠從根本上解決較臟氣體的流量測量，適合干熄焦循環(huán)氣體、熱電一次和二次風、高爐煤氣、焦爐煤氣等含雜質較多的氣體流量測量。(