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流量测量方法和仪表的选择(六)

        总论
        经济方面只考虑仪表的购置费是不全面的,还应调查其他的费用,如附件购置费、安装费、维护和流量校验(或检定)费、运行费和备用件费等。商贸核算和储运发放还应比较测量误差造成经济损失。表列举各类仪表各项费用相对程度,只是大致的比较,同类仪表中也有不小的差别。
  
        经济因素相对费用比较
 

  仪表购置
费用
安装费用 流量校验
费用
运行费用 维护费用 备件及修理费用
差压式 一体化孔板、喷嘴 中-高 最低 低-中 最低
孔板 低-中(1) 低-高 最低 中-高 最低
喷嘴 中-高
文丘利管 中(1) 最低-高 低-中
弯管 低-中 最低 最低
楔形管
均速管 低-中(1) 中-高
浮子式 玻璃锥管 最低 最低 最低 最低
金属锥管 低-中
容积式 椭圆齿轮 中-高 最高
腰轮 最高
刮板 最高
膜式 最低
涡轮式
电磁式 中-高 最低
旋涡式 涡街式
旋进式
超声式 传播速度差法 最低-中 最低
多普勒法 低-中 最低-中 最低
靶式
热式
科氏力质量式 最高 中-高
插入式(涡轮,电磁,涡街) 低-中 低-中
 
 
        安装费用
        由线测量方法需要有长的上游直管和良好流动状态以保证良好的测量性能。正确安装可能还要额外管道布置或要备旁路管作定期维护。孔板架上差压计的费用相对便宜,但组成完整的测量回路包括孔板的固定附件等,其费用可能超过基本件费用很多。安装费还应包括运行所需截止阀、过滤器等辅助件费用,然而常被忽视。
 
        运行费用
        流量仪表运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表内部电气见的电力消耗或气动仪表的气源耗能(对现代仪表其功率及小仅几瓦到几十瓦),以及测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费。泵送费用是一个隐蔽性费用,往往被忽视。例如差压式仪表差压装置产生的压差,很大一部分不能恢复,容积式和涡轮式仪表也有相当阻力。全通道无阻碍的电磁式和超声式此项费用可视为零。插入式仪表应用与大管径,由于阻塞比小,压力损失亦可忽略。后文表15.6中可以看到差压式孔板一年泵送能耗费与仪表购置费相当,如换用无阻碍的电磁式仪表,购置费亦仅相当于4年多差压时能耗费。其中仅是100mm口径仪表例,更大口井泵送能耗费所占份额更多。一般认为超过500mm的仪表尽可能选用低压损或无压损仪表,如供水工程采用传统的文丘里管差压仪表,并日益趋向于用电磁式和超声式仪表。 
 
        校验费用
        实流校验要在从国家基准器经各级量值传递获得检定合格证书的流量标准装置上进行。建造流量标准装置的费用是昂贵的,虽也可借用这类装置校验仪表,其费用也不便宜。孔板等流量检测元件一般不需实流校验,只要目测检查和几何尺寸复核。需实流校验的各类仪表"检定规程"均规定有捡定周期,在1-4年之间,商贸结算用仪表规定为0.5年。检定周期应按仪表实际应用频度确定。校验费用取决于校验额度和所校验仪表精确度要求。为了经常在线校验石油制品储运发放、贸易结算用涡轮式、腰轮式仪表,常在现场设置标准体积管式流量标准装置。
 
        维护费用
        维护费用为仪表安装投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护劳务和备用件费。有运动零部件的仪表一般需要较多维护工作,如定期调换易磨损轴承、轴、转轮、传动齿轮等。然而没有运动部件的仪表有时候亦需要检视,如最普遍检查孔板的锐角。 
 
        备用件费用及其可购置性
        备用件费用通常随着仪表性能提高的程度而增加。选购仪表时要考虑备用件价格和购置的可能性。国外制造仪表的备用件比国内价贵,采购成为更大的问题。
 
         费用综台比较
         各节定性地分析讨论各项费用,本文以若干品种仪表以(1)仪表购置费;(2)运用费用(泵送能耗费);(3)检修费用(代表日常维护保养费、备用件费用),以及(4)测量误差造成损失费,定量地作比较。表中以100mm口径仪表为代表,以10年为期就上文(1)、(2)、(3)项计算于表中[1]]、[6]、[4]列,第[10]、[11]二列以较低和较高二种价格的流体以年为期,计算测量误差造成的损失。
 
        测量误差造成损失均以仪表基本误差限值来计算比较,而制造厂出厂的仪表实际上恒低于此极限值。[10]列以价格较低水为代表的介质,[11]列以价格较高的介质作计算。以价格较高的[11]列来比较,误差1%FS的仪表测量误差造成损失费比误差最小的科氏力质量流量计多损失300万元,而科氏力质量流量计的仪表购置费也只有一年损失费的几十分之一。这说明为什么商贸结算型用户愿意不惜高价购置高精确皮仪表,即使精确度等级从0.5级提高到0.2级还不满足最好能有0.1级甚至0.05级的仪表。
 

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