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1、撰稿：范吉昌 蒋友刚发布：云 雪,贵阳卷烟厂计量站同心圆QC小组,探索孔板式蒸汽流量测量系统校准新方法,贵州中烟工业公司QC成果交流材料,创新型,小组概况,制表人：范吉昌 时间：2008年10月14日,提出课题,（一）课题背景,课题背景,课题背景,课题背景,课题背景,确定课题,在国家大力推行节能减排和低碳经济的形势下，蒸汽消耗量计量准确与否，影响着我厂的能源计划和节能效果评价的准确性和可靠性。同时，企业成本核算所需的基础数据必须及时准确，因此，方便、快捷地校准流量测量系统是解决问题的关键。 小组决定自主研究开发新的校准方法，实现孔板式蒸汽流量测量系统在线快速校准，确定小组课题为：,探索孔板式蒸
2、汽流量测量系统校准新方法,设定课题目标,课题目标：实现在线对孔板式蒸汽流量测量系统的校准目标值：与采用传统方式校准结果相符率100；一个工作日得到校准结果。,目标可行性分析,1、校准是一种特殊的测量，校准的结果必须可靠；故设定目标值“与采用传统方式校准结果相符率100”。2、小组自主创新了烟叶醇化库温湿度监测系统、卷烟物理指标综合测试台等多种测量系统（设备）的校准方法。使用情况良好；小组成员计量理论知识扎实，检定、校准经验丰富，并有四人具有计量高级检定工资格，完全有能力研发新校准方法并用此方法完成校准。3、小组对传统方式校准耗时情况进行了统计（见表3），从表中可以看出，大量时间耗费在检定以外的
3、环节。如果校准方法研制成功由工厂自校准，就只需检定及打印证书的时间，故提出“一个工作日内得到校准结果”的目标是可行的。表3 传统方式校准耗时统计 单位：天,制表人：甘朝霞 时间：2008年10月17日,提出各种校准方案并确定最佳方案,（一）寻找设计思路,1、小组成员召开会议，通过分析系统结构及原理，运用头脑风暴法，从多个角度提出可供选择的意见、观点，并整理，归纳出以下四种方案：,寻找设计思路,2、小组成员对四种方案进行了原理分析和优缺点对比，并确定了总体方案（见表4）：表41 方案分析一,锥管流量计,表42 方案分析二,涡街流量计,寻找设计思路,表43 方案分析三,寻找设计思路,表44 方案分
4、析四,寻找设计思路,制表：范吉昌 时间2008年12月22日,寻找设计思路,方案一和方案二：需停止供气、安装费 用高，且工期较长。方案三：进口超声波流量计价格昂贵， 采购周期长,安装要求高。方案四：利用原系统测量原理校准方案具有 费用低,不破坏原有管路和测量准 确度较高的优点。,结论,因此选择方案四做为总体方案：,利用孔板式蒸汽流量测量系统原理，用成熟的仪器设备组成一种孔板式蒸汽流量测量系统的校准装置，完成对蒸汽流量测量系统的在线校准。,细化方案,确定了总体方案后，小组召开会议，进行了充分的讨论，归纳整理出校准方案的细化方案 ：,细化方案,1、标准器选择校准方案需要测量系统的压力及孔板两端的差
5、压。,1）测量压力的标准器有如下选择：,细化方案,2）测量差压的标准器选择：,我厂现有的CST2005智能数字压力校验仪是较为先进的差压测量设备，因此直接选用。,细化方案,2、变送器选择,我厂各流量系统差压变送器量程如下表：,小组在调研了全厂差压变送器量程后，决定选择3台智能差压变送器，量程分别为：010kPa、037.4kPa、0126.8kPa。该3台差压变送器能满足校准我厂全部蒸汽流量测量系统的需要。,细化方案,3、确定联结方式,1）联结管件选择,耐压软管与排污阀口、变送器及压力模块之间的联接件（接头）需要加工制作。,细化方案,2）采压点选择,细化方案,2）通过对标准器、联结管件、联结方
6、式的选择，我们确定了校准装置联接图如下：,制定对策,对策表,制表人：甘朝霞 时间：2009年1月8日,对策实施,实施一、材料准备,通过设备部门采购3台智能差压变送器，量程分别为：010kPa、037.4kPa、0126.8kPa，能满足校准我厂全部蒸汽流量系统校准的需要（见右图）。,对策实施,实施二、校准步骤推演,一、小组成员经过多次讨论，初步制定校准步骤如下：,对策实施,实施二、校准步骤推演,二、按照校准步骤在现场反复实验，发现如下问题并解决：,目标检查：,多次实验证明，经上述调整后，能准确测量压力、差压参数。,对策实施,实施三、数据采集,小组按制定的数据采集方法工作，得到大量数据后进行分析
7、，结果如下：,对策实施,小组经过多次试验，总结归纳出最终校准步骤如下：,第一步：将被检系统的差压变送器的平衡阀打开，使差压变送器 高低压两端等压。第二步：关闭平衡阀上的高低压端阀门。第三步：打开压力、差压排污阀排污，至从排污管口喷出大股蒸 汽后，关闭排污阀。第四步：等待1小时后，此时管道内已充满冷凝水，将连接软管、 压力模块及校准用差压变送器等与系统联接。第五步：将校准用的差压变送器上的排气口打开，然后打开系统 差压排污阀门排气，在差压变送器上两个排气口都排出 水后，关闭差压变送器的排气口。第六步：将平衡阀恢复至工作状态（先打开高低压端阀门，再关 闭平衡阀），等待30min后便可进行校准测量。
8、第七步：在过程校验仪上读出差压值、压力值，同时同步读出流 量系统的显示流量值（根据需要，也可同时读出流量系 统的差压值、压力值）。每次校准数据量为30。第八步：读数完毕后将软管、压力模块、差压变送器等拆下，恢 复原流量测量系统。第九步：数据整理，通过流量经验公式计算出系统的准确流量， 并与系统显示流量比对，得出校准结论。,目标值检查,效果检查,目标值检查（续表）,制表人：甘朝霞、云雪 2009年8月6日,效果检查,目标值检查,新方法校准实例 (生丝),效果检查,目标值检查,效果检查,相对压力1.108MPa时，绝对压力为1.1974MPa， 查饱和蒸汽密度表： 绝对压力为1.174641MPa
9、时，饱和蒸汽密度为6.003； 绝对压力为1.201020MPa时，饱和蒸汽密度为6.132。 通过插值运算，可得饱和蒸汽密度为：6.114 。 将差压1.797kpa,密度6.114，k=0.405693代如下式可得出检测 的流量值：,目标值检查,效果检查,目标值检查,实验共进行32次，两种校准方法结论相符率为100，平均耗时：4.5小时（0.56工作日）。,与采用传统方式校准结果相符率100； 校准时间缩短到一个工作日。,目标值,目标实 现啦！,效果检查,经济效益,我厂流量系统每年检定校准费用： 41300 元,购置差压变送器： 14490 元,购置软管： 2300 元,制作联接件（接头）
10、材料费、工时费共计： 813 元,2009年节约校准费用：,41300-14490-2300-813=23697（元）,今后每年可节约校准费用: 41300元,效果检查,社会效益,通过本次活动，得到了一种由成熟的仪器设备组成的孔板式蒸汽流量测量系统的校准装置和一种蒸汽流量测量系统在线校准方法，填补了国内孔板式蒸汽流量测量系统在线校准方法的空白。,该校准方法实现了孔板式蒸汽流量测量系统的在线校准，能直观体现蒸汽流量测量系统的准确度等计量特性，确保了蒸汽流量测量系统显示流量值的真实可靠性，为节能降耗和企业的成本核算提供准确的基础数据 。,该校准方法不局限于孔板式蒸汽流量测量系统的校准，它适用于所有
11、差压式流量测量系统，可在行业内外广泛推广应用。,效果检查,意外收获,我们发现系统失准是由于变送器超差造成的，主要原因是差压变送器零位漂移。,系统安装的变送器均是智能表，直接在现场用手操器调节零位就能解决此问题。,效果检查,将此校准方法的设计图及工作原理相关资料整理归档，供公司相关部门使用。,将该方法整编为孔板式蒸汽流量测量系统在线校准规范作为技术标准纳入工厂测量管理体系文件编号： Q/GZZY.GY.CL.ZD.03.62/1,该校准方法已由贵州中烟公司技术中心申报发明专利、实用新型专利各一个，都已得到国家知识产权局的受理。实用新型专利已获得专利证书，专利号： ZL2009 2 0125747.4,巩固措施,巩固措施,总结及下一步打算,通过本次活动，寻找到了一种蒸汽流量测量系统的在线校准方法，并由原来的委外校准转变为工厂自校准，取得了较好成绩；小组成员的工作积极性和主动性得到充分调动，提高了成员解决问题和分析问题的能力，增强了团队凝聚力，同时我们认真客观地做了自我评价：,此新校准方法能很方便的实现系统在线校准，在下一步的工作中，小组将以“检定结果每年有大约20的变送器超出误差范围”及“变送器在线调校方法”作为课题方向，继续深入研究，寻找合适的校准周期和准确的调校方法。小组将再接再厉，为贵州中烟的腾飞继续添砖加瓦。,感谢各位评委老师和各位同仁的聆听！请多提宝贵意见！,
