关于开发流量仪表的建议
时间：2010-11-08 阅读：2090
一、国内外流量仪表市场概况
近10年来，尽管经济不太景气，但因市场贸易核算、流程工业、市政工程---- 等的发展，流量仪表仍呈现良好的发展势头。据‘flow research’报告估计自2002年到2007年CAGR为2.6%，从31亿美元到35亿多美元以上，其中传统仪表（差压、浮子、容积、涡轮、等）2002年占53%约16.43亿美元，2007年为15.05亿美元，CAGR为-2.2%；而新技术仪表（超声、哥氏、电磁、涡街） 2002年占47%为14.57亿美元，2007年预计占57%达20.19亿美元。其中：
电磁 CAGR 1.92% 2002年为5.9亿 2007年为6.49亿
超声 10.4% 3.73亿 6.12亿
科氏 6.9% 3.72亿 5.19亿
从以上统计的数字可看出，超声的发展势头zui为强劲，科氏次之，电磁已是强弩之末了。根据‘Control Engineering'和锐德市场调查集团（ Reed Reaseach Group ）联合对流量仪表的调查，市场销售台数排序为：电磁、质量（间接）、涡轮、孔板、科氏、容积、涡街、超声、均速管、文丘利、喷嘴、热式、环形孔板、明渠、弯管----。
以上的排序是国外的市场调查，仅做参考，如将孔板、文丘利、喷嘴等都算为节流装置，其排序未必这么落后了。跟据我国行业协会的评估，我国市场排序为：差压、电磁、浮子、容积、涡街、质量、超声、涡轮---。国外油品计量习惯用涡轮，而我国多用容积式，有较大地差别。因此要根据国情来选题，切勿人云亦云。该会估算在2003~2004年我国流量仪表年销售量大致为：差压20万台、容积6万台、电磁5万台、涡轮3.5万台、浮子（金属）1.2万台、质量1万台、超声3千台。实际上近十多年以来国内经济CAGR都在10%以上，项目很多，所须流量仪表应不止这个数字，主要是70%以上都选了国外产品，也不仅是技术问题，原因多多，这里就不必去讨论了。
1 气体超声波流量计
从会展及媒体介绍了解，当前发展速度zui快，即zui有开发潜力的流量仪表依次为：超声、科式、电磁。而气体超声问世不到10年（国内仅2年），由于能源结构的变化，天燃气比重加大，我国又是富气贫油，在贸易结算上国内倾向弃孔板用超声。我国西气东输工程上用了几十台，都是国外产品，如：Instromet（荷兰）、Daniel（美国），其他还有不少国外公司垂涎中国的市场，如：Krohne（德国）、Controlotron（美国）、韩国昌民----等都准备进入我国市场。我国已有厂家进入这个领域。如上海宝音、天津亿环、唐山美伦。上海宝音进入市场已2~3年，主要用于钢铁、冶金行业。褒贬均有，其他还处于样机阶段，与国外相比还有较大差距，都未进入具有市场巨大潜力的天然气开发、储运、贸易核算领域。气体超声波流量计的优点很多，如度高（+0.5%），量程比大（300：1），无压损，特别适用于大口径……. 多年来一直是国内外仪表界关注的热点，但困难较大在于其他的声阻比固、液要大得多，因此，用时差法超声波信号往返通过管道，不仅声噪比小，而且时差只有10 -9~~~10-12秒，要从中提取微弱的有用信号，并非举手之劳。
2 新型差压式仪表
国外报道，经典式差压仪表是负增长趋势，但是从国内市场来看仍居*，具不*统计，年销量约有20万台，其原因是①这种仪表比较可靠，适用于多种介质，可以承受恶劣的工况易为用户所接受。②设计院、用户较保守，不轻易采用新型仪表③国外厂商尚未进入这个领域，从化八院极力推荐泸天化一次订了几十多台楔形流量计，其实并非新形产品，早在上世纪80年代美国泰勒公司已有产品推向市场。
可开发的新型差压仪表建议有以下几种：
① 内锥式流量计上世纪80年代末，美国已有产品。主要特点：
I 可用于脏污的二相流（液固、气固、气液）
II 耐磨损，长期稳定性好。
III ISO5167新标准要求节流装置前后直管长度达40D以上，内锥式要求仅数倍D。
② 梭形流量计（）内锥式存在三个问题，经过改进后的新产品，有以下三个特点：
I 取压点合理 , 可获得较大的差压信号.
II 力学结构合理 内锥式采取悬臂方式固定在管道上，易震动。，梭式采用三支点，受力均匀合理。
III 压损较内锥式小
已于
3、插入式流量计
插入式是一种按安装方式分类的仪表。其特点是测管道中一点（或多点）流速以推算流量的仪表，可以有多种原理。具有成本低，安装维修方便、压损小等特点。在厉行节约的今天，特别适用于大口径管道流量测量。
基本上有以下三种类型：
①、测点速 仅测管道中一点流速来推算流量，较多为插入式涡街、涡轮及双文丘利管。这种仪表度只可能达到 +3~~5%。不考虑开发此类仪表。
②、测线速 测管道中直径上多点（4~~8点）流速,平均后计算流量。从结构、测点、准确度等方面均优于测点速。国内目前不少工程较多采用。如西气东输干线上采用了50支（占总量52%）,一台10万KW火电机组可用多达100支，很有发展潜力。国内市场近十年多为用美国威力巴（Verbar）,占70%以上。其实威力巴的附面层效果宣传言过其实，已撰文批判，目前帮天津推出的国产PROBAR在日益为用户所接受，2005年3月已售出100多台。
③、均速环流量计 分析了均速管问世三十年以来存在了以下三个问题
I 准确度低 仅测直径上几点流速，未考虑管内径的影响。
II 输出差压低 测大口径气体流量往往输出差压不到100Pa
III 针对以上三个问题设计了均速环流量计（已于
4、湿气流量计
① 背景
随着我国国民经济的飞速发展，对能源的需求日益增大，而在能源结构上，我国是缺油、富煤、多气，而天然气又是一种清洁能源，在四川新发现的川东普光气田预储藏量达1143.63亿m 3，仅次于克拉玛依。整个四川都有气田，储量估计为7.18万亿m 3，占全国的60%。全国目前估计储量达11.5万亿m 3。随着技术的进步，可探明的储量还可能增加。21世纪在我国能源结构上将是天然气开采、生产、储运为重点，已是不争的事实。
在天然气的开采中，气井出来的天然气将含有不少液体甚至泥沙，多相流的流量测量在我国还处于空白，没有产品问世。而从生产、储运、贸易结算等多项环节中，必须测出气体中的液体含量，这种含量可以从百分之几到百分之几十。不将这部分液体含量除去，生产将是一笔糊涂账，难以管理，更难以进行贸易结算。
过去是采用物理方法，采用分离器利用气、液、固的比重不用，将液、固体除去后再进行气体流量测量。而分离器体积过于庞大笨重，在不少地方（如海上平台）难以采用，价格比较贵，目前通用的方法是采用文氏湿气流量计。
② 原理
近二、三十年以来，不少学者对双相流的研究、测试得出了不公式。根据这些公式有可能对双相流（气液）进行测量，气体流量的度可达+3%以内，当液体含量低于10%时，液体流量准确度可达+5%；液体含量高于20%，其流量准确度可达+10%。
根据我国林宗虎教授的研究，利用孔板及文丘利均可测气液二相流。
如将孔板及文丘利管串联在同一管道上，根据流体连续定理流量应相等，干度X也应相等，而二种仪表所测的差压△PTP1及△PTP2是不相等的，联立解上面两个方程就可得到Q及X值。
原理比较简单，但要注意①②公式中的二个系数θ0及θv分别是孔板及文丘利管的修正系数，它们将从大量大实验才可能得到。这应是研制这种仪表的难点所在。
③ 市场分析
根据2002年8月克拉玛依气田、英国solartron公司的报价，一台14’’（∮350）Dualstream MK1型的湿气流量计报价为14.4万英镑，再加上设计文件费、包装检验费计1850英镑，总计为14.585万英镑。按当前人民币与英镑的比价1：15.89，一台需人民币2317556元。如按不同口径每台均价位150万人民币计算，全国需1000台，采用国外产品将需15亿人民币。
据了解国内已有高校（天津大学、浙江大学、西安交大等）进行研制，并得到国家研发基金，但均处于实验阶段，无商品出售。国内厂家估计国产湿气流量计一台成本可控制在两万元人民币以内，巨大的市场需求及利润空间。建议作为研制仪表。