概述：

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

與小口徑規格不同，市面上不同廠家對大口徑質量 流量計的設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計方 式。一種設計方式使用的仍是傳統的U型管設計,而另外一種則采用的是圓形（UFO型)設計。U 型管設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）儀表設計采用了兩組雙管的 設計,在每一側的雙管均使用分流器將其從過程連接處分 隔開。由于儀表規格較大,這兩種設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計方面的巨大挑戰。

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中所示的兩種設計方式，讓我們來想象一 下當對U型管儀表在液體應用中進行安裝時的情形。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,不積水結冰,需要有更多的顧慮。

而當兩根平行管線距離較近時，無論是圓形（UFO 型）還是U型的設計都會為安裝帶來巨大挑戰，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， 通常客戶不得不進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，并使得現場的管線結構極為復雜。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 造成較大機械應力和噪音,從而產生可能的不準確測量。

貿易交接：

貿易交接應用所使用的流量計需要在現場進行不定 期的驗證和標定。此類現場驗證多數情況下是由小型體 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性的偏差。所以,對于標 定和驗證結果,優異的零點穩定性是最重要的關鍵。零點 穩定性代表了一臺質量流量計在充滿靜態的液體情況下 的穩定性能。噪音以及機械應力都會對零點穩定性造成 較大影響,從而導致較差的現場驗證和標定結果。

市場需求：

基于市場調研的結果，多數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 進行任何管線上的變動，可以使客戶大大優化其對安裝 平臺和裝置的空間和管線優化,從而降低成本以及風險。

此種設計應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,都不會對零點穩定性或精度產生任何影 響，同樣也不會對測量元件產生噪音和機械應力的影響。

其他的要求包括：針對不同應用環境的適用性（例如 防爆認證）；可溯源的貿易交接級標定；二級壓力保護腔 體;可通過小型體積管進行現場的貿易交接驗證，以及多種通訊方式的選項等。

KROHNE解決方案：

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

在圖2及圖6中可以看到，其獨特的直管型設計方 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腔體的設計，耐壓可達到 180 barg。而由于科里奧利質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，仍可實現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輸的成本。

液體介質通過大口徑彎管質量流量計，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 奧利質量流量計使用優化的分流器結構（如圖3)降低了 泵和能源的損耗。

 溯源標定：

對于此類最大規格的質量流量計進行溯源標定，需 要非常大的標定裝置。KROHNE在英國Wellingborough 的生產廠，已經投建了世界上最大的質量流量標定裝置 來迎接這個挑戰。

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

如在前文中所述，對于大流量貿易交接測量的質量 流量計,零點穩定性是非常重要的參數。KROHNE通過 專利的節點盤技術將測量系統和過程工藝管道隔離，節 點盤技術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力，則一方面通過剛性 的二級壓力保護腔體衰減，一方面通過KROHNE專利的 一體化剛性補償技術進行補償，從而保護儀表精度性能 不受影響。

在圖4中所示的‘節點盤技術’被KROHNE首個用 在雙管技術中，并將其進一步延伸至四直管質量流量計 的設計方式中。節點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。

?創新的四直管專利設計，使其同時達到最大的流 通量和最小的安裝空間

?溯源0. 05%精度選項，可標定至高達2 000 t/h ?具備OIML R117/R137, MID貿易交接認證，符合 API, AGA 準貝IJ

?自清潔與自排空 ?最優化的分流器以降低壓損 ?專利的‘節點盤技術’使得測量不受過程條件影響 ?最高耐壓可到180 barg

?高達150 barg的二級壓力保護腔體,為油氣化工行 業提供最高安全性。