概述：

在過去的十年間，越來越多的過程儀表廠家在進(jìn)行 大口徑科里奧利質(zhì)量流量計的研發(fā)，以滿足油氣和石化 行業(yè)中對于大流量油品，氣體，以及化工介質(zhì)貿(mào)易交接測 量的要求。而高精度的質(zhì)量流量和密度測量，也使得此 技術(shù)越來越多的被客戶所接受。但由于技術(shù)難點(diǎn)的存 在,在當(dāng)下市場上,仍只有不多的過程儀表廠家可以生產(chǎn) 較大規(guī)格的大口徑科里奧利質(zhì)量流量計。

與小口徑規(guī)格不同，市面上不同廠家對大口徑質(zhì)量 流量計的設(shè)計方式存在較大差異。在圖1中，可以看到 的是在2016年之前，市面上的兩種常見的大口徑設(shè)計方 式。一種設(shè)計方式使用的仍是傳統(tǒng)的U型管設(shè)計,而另外一種則采用的是圓形（UFO型)設(shè)計。U 型管設(shè)計方式采用分流器將其中的兩根測量管從過程連 接處分隔開。圓形（UFO型）儀表設(shè)計采用了兩組雙管的 設(shè)計,在每一側(cè)的雙管均使用分流器將其從過程連接處分 隔開。由于儀表規(guī)格較大,這兩種設(shè)計方式的立體尺寸和 重量均大幅度提升。對于客戶，撬裝廠以及工程公司來 講,這將帶來在安裝和管線設(shè)計方面的巨大挑戰(zhàn)。

安裝考慮：

簡單來說，安裝此類儀表不外乎兩種安裝方式,一是 水平安裝,測量管需朝向向下。二是垂直安裝,如旗幟一 般,測量管從管線處向外延伸。

對于圖1中所示的兩種設(shè)計方式，讓我們來想象一 下當(dāng)對U型管儀表在液體應(yīng)用中進(jìn)行安裝時的情形。在 這種情況下，為了確保儀表測量管滿管，且不產(chǎn)生氣體堆 積的情況,儀表測量管必須垂直向下,測量管底部與地面 平行。而由于大多數(shù)的工藝管線距離地面距離通常不超 過1 m,通常沒有足夠的立體空間來安裝這樣一臺U型 管儀表，除非是在地面上為其進(jìn)行專門的開安裝孔,但這 不僅會造成施工的成本增加，同時,客戶為了保證此安裝 孔洞的清潔,不積水結(jié)冰,需要有更多的顧慮。

而當(dāng)兩根平行管線距離較近時，無論是圓形（UFO 型）還是U型的設(shè)計都會為安裝帶來巨大挑戰(zhàn)，因為兩 根平行管線間不會有足夠的安裝空間。在這種情況下， 通?？蛻舨坏貌贿M(jìn)行額外的管線布置來安裝儀表。對于 U型管儀表,如果像旗幟一樣安裝，會造成安裝空間的大 幅增加，并使得現(xiàn)場的管線結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。同時,此類安 裝時儀表自身重量被加在儀表過程連接處，會對測量管 造成較大機(jī)械應(yīng)力和噪音,從而產(chǎn)生可能的不準(zhǔn)確測量。

貿(mào)易交接：

貿(mào)易交接應(yīng)用所使用的流量計需要在現(xiàn)場進(jìn)行不定 期的驗證和標(biāo)定。此類現(xiàn)場驗證多數(shù)情況下是由小型體 積管來完成的。一個小型體積管會推動已知的‘小型’體 積通過儀表,并記錄儀表的累積量。任意一個丟失的脈沖 都會造成額外的不確定度和重復(fù)性的偏差。所以,對于標(biāo) 定和驗證結(jié)果,優(yōu)異的零點(diǎn)穩(wěn)定性是最重要的關(guān)鍵。零點(diǎn) 穩(wěn)定性代表了一臺質(zhì)量流量計在充滿靜態(tài)的液體情況下 的穩(wěn)定性能。噪音以及機(jī)械應(yīng)力都會對零點(diǎn)穩(wěn)定性造成 較大影響,從而導(dǎo)致較差的現(xiàn)場驗證和標(biāo)定結(jié)果。

市場需求：

基于市場調(diào)研的結(jié)果，多數(shù)客戶均表示其希望所使 用的儀表是安裝空間較小，且易于進(jìn)行安裝和拆卸的。 儀表的安裝如果可以與其他管線非常接近，或者不需要 進(jìn)行任何管線上的變動，可以使客戶大大優(yōu)化其對安裝 平臺和裝置的空間和管線優(yōu)化,從而降低成本以及風(fēng)險。

此種設(shè)計應(yīng)該能夠通過最簡單的方式被安裝于任何 工藝場合,無論是垂直的還是水平安裝方式,抑或任何其 他角度的安裝,都不會對零點(diǎn)穩(wěn)定性或精度產(chǎn)生任何影 響，同樣也不會對測量元件產(chǎn)生噪音和機(jī)械應(yīng)力的影響。

其他的要求包括：針對不同應(yīng)用環(huán)境的適用性（例如 防爆認(rèn)證）；可溯源的貿(mào)易交接級標(biāo)定；二級壓力保護(hù)腔 體;可通過小型體積管進(jìn)行現(xiàn)場的貿(mào)易交接驗證，以及多種通訊方式的選項等。

KROHNE解決方案：

KROHNE在近期發(fā)布了 OPTIMASS產(chǎn)品家族的最新 成員。該產(chǎn)品是世界上唯一的四直管設(shè)計方式的科里奧 利質(zhì)量流量計，具備最小的安裝空間。該儀表是世界上 最大流通量的質(zhì)量流量計，其流量上限可達(dá)4 600 t/h。

在圖2及圖6中可以看到，其獨(dú)特的直管型設(shè)計方 式使得儀表可以被輕易的安裝于任何方式的管線中。同 時由于其帶有二級壓力保護(hù)腔體的設(shè)計，耐壓可達(dá)到 180 barg。而由于科里奧利質(zhì)量流量計的測量原理，其不 需要上下游直管段。這使得該儀表即便是被安裝在極其 緊湊的空間中，仍可實(shí)現(xiàn)高精度和可靠的測量。同時，也 為客戶顯著降低了安裝以及運(yùn)輸?shù)某杀尽?/span>

液體介質(zhì)通過大口徑彎管質(zhì)量流量計，尤其是被垂 直如旗幟一樣安裝方式的情況下,會產(chǎn)生巨大的壓損，從而造成泵和能源的損耗。KRO麗E所提供的四直管科里 奧利質(zhì)量流量計使用優(yōu)化的分流器結(jié)構(gòu)（如圖3)降低了 泵和能源的損耗。

 溯源標(biāo)定：

對于此類最大規(guī)格的質(zhì)量流量計進(jìn)行溯源標(biāo)定，需 要非常大的標(biāo)定裝置。KROHNE在英國Wellingborough 的生產(chǎn)廠，已經(jīng)投建了世界上最大的質(zhì)量流量標(biāo)定裝置 來迎接這個挑戰(zhàn)。

為了將質(zhì)量流量計標(biāo)定至±0.05%的溯源標(biāo)定精度,所 使用的標(biāo)定裝置不確定度需要3倍精確于此精度。 KROHNE所投建的質(zhì)量流量標(biāo)定裝置已被UKAS (英國皇家 認(rèn)可委員會）進(jìn)行形式認(rèn)定,其裝置擴(kuò)展不確定度達(dá)到 0.017%。據(jù)此，KROHNE的最新標(biāo)定裝置可以對OPTI- MASS2400-S400 16”科里奧利質(zhì)量流量計進(jìn)行高達(dá)2 000 t/h 的0.05%精度溯源標(biāo)定。如圖5中所示,該標(biāo)定裝置是世界 上最大的單體質(zhì)量流量標(biāo)定裝置。

如在前文中所述，對于大流量貿(mào)易交接測量的質(zhì)量 流量計,零點(diǎn)穩(wěn)定性是非常重要的參數(shù)。KROHNE通過 專利的節(jié)點(diǎn)盤技術(shù)將測量系統(tǒng)和過程工藝管道隔離，節(jié) 點(diǎn)盤技術(shù)會衰減并隔絕來自于過程管線的噪音和振動。 而由于管線安裝扭矩所帶來的應(yīng)力，則一方面通過剛性 的二級壓力保護(hù)腔體衰減，一方面通過KROHNE專利的 一體化剛性補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而保護(hù)儀表精度性能 不受影響。

在圖4中所示的‘節(jié)點(diǎn)盤技術(shù)’被KROHNE首個用 在雙管技術(shù)中，并將其進(jìn)一步延伸至四直管質(zhì)量流量計 的設(shè)計方式中。節(jié)點(diǎn)盤所帶來的效果如此明顯，使得儀 表可以被直接支撐于表體上。

?創(chuàng)新的四直管專利設(shè)計，使其同時達(dá)到最大的流 通量和最小的安裝空間

?溯源0. 05%精度選項，可標(biāo)定至高達(dá)2 000 t/h ?具備OIML R117/R137, MID貿(mào)易交接認(rèn)證，符合 API, AGA 準(zhǔn)貝IJ

?自清潔與自排空 ?最優(yōu)化的分流器以降低壓損 ?專利的‘節(jié)點(diǎn)盤技術(shù)’使得測量不受過程條件影響 ?最高耐壓可到180 barg

?高達(dá)150 barg的二級壓力保護(hù)腔體,為油氣化工行 業(yè)提供最高安全性。