流量測量方法和儀表的選擇(六)
總論
經濟方面只考慮儀表的購置費是不全面的,還應調查其他的費用,如附件購置費、安裝費、維護和流量校驗(或檢定)費、運行費和備用件費等。商貿核算和儲運發放還應比較測量誤差造成經濟損失。表列舉各類儀表各項費用相對程度,只是大致的比較,同類儀表中也有不小的差別。
經濟因素相對費用比較
|
儀表購置
費用 |
安裝費用 |
流量校驗
費用 |
運行費用 |
維護費用 |
備件及修理費用 |
差壓式 |
一體化孔板、噴嘴 |
中-高 |
最低 |
低-中 |
低 |
低 |
最低 |
孔板 |
低-中(1) |
低-高 |
最低 |
中-高 |
低 |
最低 |
噴嘴 |
中 |
中 |
中 |
中-高 |
中 |
低 |
文丘利管 |
中(1) |
高 |
最低-高 |
低-中 |
中 |
中 |
彎管 |
低-中 |
中 |
最低 |
低 |
低 |
最低 |
楔形管 |
中 |
中 |
中 |
中 |
低 |
中 |
均速管 |
低-中(1) |
中 |
中-高 |
低 |
低 |
低 |
浮子式 |
玻璃錐管 |
最低 |
最低 |
低 |
低 |
最低 |
最低 |
金屬錐管 |
中 |
低-中 |
低 |
低 |
低 |
低 |
容積式 |
橢圓齒輪 |
中-高 |
中 |
高 |
高 |
高 |
最高 |
腰輪 |
高 |
中 |
高 |
高 |
高 |
最高 |
刮板 |
中 |
中 |
高 |
高 |
高 |
最高 |
膜式 |
低 |
中 |
中 |
最低 |
低 |
低 |
渦輪式 |
中 |
中 |
高 |
中 |
高 |
高 |
電磁式 |
中-高 |
中 |
中 |
最低 |
中 |
中 |
旋渦式 |
渦街式 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
旋進式 |
中 |
中 |
高 |
中 |
中 |
中 |
超聲式 |
傳播速度差法 |
高 |
最低-中 |
中 |
最低 |
中 |
低 |
多普勒法 |
低-中 |
最低-中 |
低 |
最低 |
中 |
低 |
靶式 |
中 |
中 |
中 |
低 |
中 |
中 |
熱式 |
中 |
中 |
高 |
低 |
高 |
中 |
科氏力質量式 |
最高 |
中-高 |
高 |
高 |
中 |
中 |
插入式(渦輪,電磁,渦街) |
低 |
低 |
中 |
低 |
低-中 |
低-中 |
安裝費用
由線測量方法需要有長的上游直管和良好流動狀態以保證良好的測量性能。正確安裝可能還要額外管道布置或要備旁路管作定期維護。孔板架上差壓計的費用相對便宜,但組成完整的測量回路包括孔板的固定附件等,其費用可能超過基本件費用很多。安裝費還應包括運行所需截止閥、過濾器等輔助件費用,然而常被忽視。
運行費用
流量儀表運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內部電氣見的電力消耗或氣動儀表的氣源耗能(對現代儀表其功率及小僅幾瓦到幾十瓦),以及測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費。泵送費用是一個隱蔽性費用,往往被忽視。例如差壓式儀表差壓裝置產生的壓差,很大一部分不能恢復,容積式和渦輪式儀表也有相當阻力。全通道無阻礙的電磁式和超聲式此項費用可視為零。插入式儀表應用與大管徑,由于阻塞比小,壓力損失亦可忽略。后文表15.6中可以看到差壓式孔板一年泵送能耗費與儀表購置費相當,如換用無阻礙的電磁式儀表,購置費亦僅相當于4年多差壓時能耗費。其中僅是100mm口徑儀表例,更大口井泵送能耗費所占份額更多。一般認為超過500mm的儀表盡可能選用低壓損或無壓損儀表,如供水工程采用傳統的文丘里管差壓儀表,并日益趨向于用電磁式和超聲式儀表。
校驗費用
實流校驗要在從國家基準器經各級量值傳遞獲得檢定合格證書的流量標準裝置上進行。建造流量標準裝置的費用是昂貴的,雖也可借用這類裝置校驗儀表,其費用也不便宜。孔板等流量檢測元件一般不需實流校驗,只要目測檢查和幾何尺寸復核。需實流校驗的各類儀表"檢定規程"均規定有撿定周期,在1-4年之間,商貿結算用儀表規定為0.5年。檢定周期應按儀表實際應用頻度確定。校驗費用取決于校驗額度和所校驗儀表精確度要求。為了經常在線校驗石油制品儲運發放、貿易結算用渦輪式、腰輪式儀表,常在現場設置標準體積管式流量標準裝置。
維護費用
維護費用為儀表安裝投入使用后保持測量系統正常工作所需費用,主要包括維護勞務和備用件費。有運動零部件的儀表一般需要較多維護工作,如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動齒輪等。然而沒有運動部件的儀表有時候亦需要檢視,如最普遍檢查孔板的銳角。
備用件費用及其可購置性
備用件費用通常隨著儀表性能提高的程度而增加。選購儀表時要考慮備用件價格和購置的可能性。國外制造儀表的備用件比國內價貴,采購成為更大的問題。
費用綜臺比較
各節定性地分析討論各項費用,本文以若干品種儀表以(1)儀表購置費;(2)運用費用(泵送能耗費);(3)檢修費用(代表日常維護保養費、備用件費用),以及(4)測量誤差造成損失費,定量地作比較。表中以100mm口徑儀表為代表,以10年為期就上文(1)、(2)、(3)項計算于表中[1]]、[6]、[4]列,第[10]、[11]二列以較低和較高二種價格的流體以年為期,計算測量誤差造成的損失。
測量誤差造成損失均以儀表基本誤差限值來計算比較,而制造廠出廠的儀表實際上恒低于此極限值。[10]列以價格較低水為代表的介質,[11]列以價格較高的介質作計算。以價格較高的[11]列來比較,誤差1%FS的儀表測量誤差造成損失費比誤差最小的科氏力質量流量計多損失300萬元,而科氏力質量流量計的儀表購置費也只有一年損失費的幾十分之一。這說明為什么商貿結算型用戶愿意不惜高價購置高精確皮儀表,即使精確度等級從0.5級提高到0.2級還不滿足最好能有0.1級甚至0.05級的儀表。