孔板流量计的正确使用与日常维护

时间：2017-03-29


孔板流量计的运用与维护
  摘要：孔板流量计是一种广泛运用的容积式流量计，这篇文章简明叙说了孔板流量计的工作原理,对孔板流量计的计量过错及要素进行了分析并提出了相应的方法，给工程技术人员供给必定的帮助。(拓宽阅读...文丘里流量计)
   关键字：孔板流量计；结构原理；计量过错；分析；方法.. 
   0 导语
   标准孔板流量计结构简略，操作较便当，运用技术老到，使得其在管道计量中得到广泛运用，据统计，如今孔板流量计是中国天然气管道计量用得较多的计量设备，占悉数生意计量的50%分配。为了标准孔板流量计量，国家专门拟定了GB2628和SY/T 6143计量标准，对计量系统进行了阐明和恳求，一同，也出台天然气场站表面配备攻略，对计量系统仪器表面精度等级进行了恳求。但是由于孔板流量计计量系统的结构特征,挑选了会发作两种过错，一种是根柢过错，这是流量计自身所存在的过错，*二种是附加过错，是由于流量计在运用时违反了标准条件发作的。由于人为操作的环节多，且天然气这一物质的计量是一种接连的、不行重复的计量，若不加以当令监控，所致使的计量附加过错相当大，分外当天然气作为产品进行生意结算时，为供需双方带来倒运影响,这篇文章分析了发作过错的首要要素，并提出了相应的整改方法。.. (拓宽阅读...文丘里流量计)

   1 孔板流量计的结构构成及其测量原理
   1.1 结构构成
   孔板流量测量系统通常由节约设备(标准孔板)、压力变送器、差压变送器、铂热电阻及其流量积算仪构成。其间孔板节约设备包括孔板、孔板夹持器和上轻贱直管段。其结构如图1所示。(拓宽阅读...文丘里流量计)

图1 孔板节约设备的构成
1为上游侧*二阻流件;2为上游侧**阻流件;3为孔板和孔板夹持器;4为差压信号管路;5为轻贱侧**阻流件(拓宽阅读...文丘里流量计)

   1.2 测量原理
   天然气通过孔板后，在孔板前后发作差压，试验作用证明，天然气的流量和差压的平方根成正比，算出比例系数也就测出了流量。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   (1)差压式孔板流量计包括三有些:①现场取压有些，包括高级孔板阀、前后直管段、导压管;②温度、压力、组分补偿有些，包括现场用温度变送器、压力变送器、天然气组分分析仪计量的实时数据;③流量计算有些，指**流量计算机(或计算仪)所设备的计量标准程序。(2)在实习运用过程中，当布满管道的流体流经管道内的节约件时，如图2所示。图2 孔板附近的流速和压力散布(拓宽阅读...文丘里流量计)

   流线将在节约件处构成有些缩短，因此流速增加，静压力降低，所以在节约件前后便发作了压差。流体流量愈大，发作的压差愈大，这么可根据压差来衡量流量的大小。这种计量方法是以活动接连性方程(质量守稳规矩)和.. 伯努利方程(能量守稳规矩)为基础的。压差的大小不只与流量还与其他很多要素有关，例如当节约设备方法或管道内流体的物理性质(密度、粘度)纷歧同，在一样大小的流量下发作的压差也是不一样的。以伯努利方程式和流体活动的接连性方程式为根据，天然气流量计算公式为：(拓宽阅读...文丘里流量计)

    根据气体易紧缩、密度差异大、受温度影响特征，得出天然气流量计量的有用公式是:
其间:Q n为标准状态下气体体积流量;A h为常数,标况下为0.008686;α.. 为特定流量系数; γre为计量管内壁流量修正系数;b k为孔板(0) 进口边缘尖锐度修正系数;F r为雷诺数修正系数;ε为气体膨胀系数;d为孔板在20℃下实测的开孔口径;F a为孔板热膨胀修正系数;F 为天然气相对密度修正系数;F z为**紧缩系数;F t为流体流(g) 动温度修正系数; P1为孔板上游侧必定压力;h w为气体流过孔板时的差压。.. (拓宽阅读...文丘里流量计)

   2 过错要素分析及技术恳求
   2.1 根柢过错
   (1)由计量设备自身准确度所挑选的过错。由于孔板流量计测得的流量是根据差压信号直接求得的。从公式可以看出，影响计量准确度的首要要素是α、F、ε等值。有必要坚持α、F、ε均为安稳值,才调抵达差压和流量之间有安稳的对应联络。但在实习生产中，α、F、ε都与某些要素有关，分外是流量系数α，它是一个影响要素杂乱，改动计划大的首要系数，假定在计量过程中不能保证α为安稳值，则计量过错将会较大。
   从材料和试验证明，流量系数α值与取压点方位、孔板的开孔截面积和管道截面积比(m=d2/D2)、雷诺数、管壁粗糙度、孔板进口边缘尖锐度有关。所以，标准孔板的选用应符合下列技术恳求:
孔板相对于开孔直径d的轴线基地对称; (拓宽阅读...文丘里流量计)

孔板上游端面A应于轻贱端面B平行，而且与开孔直径d的轴线垂直;
孔板A面、B面应无可见的危害;
孔板开孔直径d的上游测直角进口边缘G应尖锐,无毛刺和划痕。
孔板开孔直径d的内圆柱表面长度e应符合:0.005D≤.. e≤0.02D;
孔板的厚度应符合:e≤F≤0.005D; (拓宽阅读...文丘里流量计)

孔板轻贱侧出口边缘H和孔板开孔圆柱形轻贱侧出口边缘I应无毛刺、划痕和可见危害;
    标准孔板在运用过程中,会由于天然气的腐蚀而发作变形,然后致使流量系数增大而发作计量过错。因此孔板的材料也是保证孔板工作牢靠和计量准确的一个要素。用于天然气计量的孔板采制通常为:Cr17、Cr18Ni9TiC以及其他耐酸钢。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   (2)变送器和流量闪现表面的准确度对整套流量计系统的准确度也很首要。如今，变送器大多数选用的都是.. 4～20mA信号，闪现表面选用数字信号，只需变送器现场设备和系统接地没有疑问，悉数系统过错不会受到影响。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   (3)流量积算有些之间的过错，当温度、压力、差压、组分等数据传到流量积算器后，积算器联络现已输入的节约设备根柢信息计算流量，积算器所设备的计量标准程序首要有SY/T 6143标准、AGA3标准、ISO 5167标准，在计量参数一同的情况下，通过几个标准换算出的基地参数和究竟的计量作用不跨越万分之一。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   2.2 附加过错
   假定表面的制作、选型都严峻依照标准施行，而在设备和运用过程中，没有严峻遵照技术恳求施行，就会构成过错，这种过错的大小是无法估量的。但是通过对构成过错要素的分析，可以将过错降低。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   孔板计量系统设备运用时，有必要符合下列技术恳求:
  (1)孔板设备时，他的开孔基地和管道基地轴线同心，而且它的端面与管道轴线垂直。(拓宽阅读...文丘里流量计)

  (2)孔板上轻贱侧取压孔轴线符合距孔板上轻贱端面的间隔为25.4±0.8mm的恳求(如今国内绝大有些取压方法选用法兰取压)。
  (3)取压孔的轴线应与孔板上轻贱侧2D计量管长度的内圆柱的轴线垂直，取压孔的轴线与孔板两头面向外倾斜角的夹角不大于3度。取压孔直径不应大于0.08D。(拓宽阅读...文丘里流量计)

  (4)孔板设备需要前后直管段，直管段的长度有必要满足标准恳求，必要时设备整流器。(拓宽阅读...文丘里流量计)

  (5)导压管应选用耐腐蚀材料，其内径不小于6mm，长度较佳在16mm以内，导压管应垂直或倾斜敷设，起倾斜度不小于1:12。(拓宽阅读...文丘里流量计)

  (6)计量气体温度的温度计较佳设备在孔板轻贱侧直管段以外的本地，计算气量时应将此刻所测的气流温度换算成孔板上游侧的气流温度，假定温度计设备在孔板上游侧，则温度计套管与孔板之间的直管段长度L应满足下列规矩:当温度计套管直径不大于0.03D时(D为计量管内径)，L≥5D;当温度计套管直径在0.03D至0.13D计划内时(D为计量管内径)，L≥20D。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   2.3 其他方面的差
   （1）仪器自身发作的过错
   孔板进口直角尖锐度**出标准规矩；管径标准与计算不符；孔板厚度过错；节约件附件发作台阶、偏疼；孔板上游端面不平整度；环室标准发作台阶、偏疼；取压方位不符合标准；焊接、焊缝**卓；取压孔加工不标准或堵塞；节约件不一样轴度。(拓宽阅读...文丘里流量计)

  （2）设备过错
   管线安排的违反及取压管发作积液，温度传感器测温元件间隔设备较远，其首要要素是设备前后直管段长度不能满足标准恳求。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   （3）运用过错孔板曲折、变形及上游端面堆积脏物；上游取压管堆积脏物；孔板进口直角边缘变钝、破损。.. 
    3 处理天然气孔板计量疑问的途径.. 
   3.1 根据标准,加强表面的设备、运用、维护等处理,消除人为过错孔板流量计易于违反标准的要素，在于表面自身的工作原理与结构特征，仪器自身过错是制作时发作的，设备和运用过错则是在设备时或长时间运用中由于流体介质腐蚀和磨损等：天然气计量中的存在疑问及处理方法腐蚀、磨损、沾污等构成的。因此，应严峻按技术恳求安(拓宽阅读...文丘里流量计)

装流量计量系统，消除设备过错。在运用过程中，操作人员应做好系统的修补、维护、维护工作，延伸其运用寿数，减小计量过错。一同，在实习运用中应强化宣遵照SY/T6143-2004标准力度，标准在附录《节约设备在运用中出现有些违反标准规矩的处理》中规矩，在实习运用中采
取在流出系数C中增加二个修正系数，即孔板进口尖锐度修正系数和管壁粗糙修正系数，或许选用可换孔板节约设备。因此在天然气计量的实习运用中应深入研究，准确掌握标准内容，严峻按标准规矩设备、运用、处理数据，保证天然气流量计量的准确度满足生产经营恳求。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   3.2 准确选用配套的表面
   (1)测量天然气流量的标准孔板节约设备的制作应符合标准恳求，配套的压力、差压及Pt100铂热电阻的类型、准确度和量程应与现场工况条件相匹配，分外是流量积算仪或计算机系统配套软件及计量模型，应对等选用SY/T6143-2004标准的计算公式，或近AGA ReportNo.3较新版别。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   (2)孔板流量计测量计划(量程比)较窄，通常为3∶1或4∶1，但可以在孔径比0:1≤β≤0:75计划内通过调整标准孔板的内径来拓宽量程。但要挑选较宽量程比的压力和差压变送器，智能积算系统能输入组份实时计算C值。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   (3)现场设备条件恳求高，通常无法满足天然气管网输配气计量宽量程的需要。孔板锐角边的磨损、结垢等要素均会影响计量精度。需要常常检查、清洁孔板。用于生意奉告计量的测量天然气流量和标准孔板、压力和差压变送器、温度变送器和气相色谱仪等配套用具,需按期检定。.. (拓宽阅读...文丘里流量计)

   3.3 引证国外抢先技术，加快新式流量计的开发天然气是21世纪日益首要的一次性动力，在天然气国际生意中，能量计量几乎已悉数代替传统的体积计量，而中国如今仍选用天然气体积计量方法。为了赶快与国际接轨，引进、消化、吸收近几年翻开起来的天然气计量新技术成为当务之急，运用单位可以与各科研究院所联合攻关，翻开天然气能量计量的试验工作，并在此基础上加快技术配备、计量表面和计算方法的标准化发明脚步。为了加快试验开发的翻开，主张引进国外抢先的在线气相色谱系统和流量计算机，在消化引进技术的基础上翻开适合中国国情的天然气能量计量系统。.. (拓宽阅读...文丘里流量计)

   4 结论
  影响流量计的计量过错要素很多，如天然气的组分影响、管道粗糙的影响、上轻贱用户计量方法不一样等等。因此，不只需处理上述的几个疑问，而且还要改进工艺流程，加强计量监督检查，跋涉计量人员的业务水平，了解计量法律法规及计量奉告协议的规矩。只需这么，才调消除流量计的计量附加过错，跋涉标准孔板流量计的计量准确性。(拓宽阅读...文丘里流量计)

   参考文献.. 
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词条
词条说明
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