孔板流量計是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器(或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量。
孔板流量計本身引起的誤差原因主要有:孔板入口直角銳利度;管徑尺寸與計算不符;孔板厚度誤羞;節(jié)流件附件產(chǎn)生臺階、偏心;孔板上游端面平度;環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺階、偏心;取壓位置;焊接、焊縫突出;取壓孔加工不規(guī)范或堵塞;節(jié)流件不同軸度等等。這些因素都有可能影響孔板的重復(fù)性,重復(fù)性是由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定,它在過程控制應(yīng)用中是重要的指標(biāo)。而精確度除取決于重復(fù)性外,尚與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān)。在實際應(yīng)用中,儀表優(yōu)良的重復(fù)性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾,都會影響測量精度。若儀表輸出特性是非線性的,則這種影響更為突出。
一、孔板流量計安裝的技術(shù)要求:
1、孔板相對于開孔直徑d的軸線中心對稱;
2、孔板上游端面A應(yīng)于下游端面B平行,并且與開孔直徑d的軸線垂直;
3、孔板A面、B面應(yīng)無可見的損傷;
4、孔板開孔直徑d的上游測直角入口邊緣G應(yīng)銳利,無毛刺和劃痕。
5、孔板開孔直徑d的內(nèi)圓柱表面長度e應(yīng)符合:0.005D≤e≤0.02D;
6、孔板的厚度應(yīng)符合:e≤F≤0.005D;
7、孔板下游側(cè)出口邊緣和孔板開孔圓柱形下游側(cè)出口邊緣應(yīng)無毛刺、劃痕和可見損傷;
8、標(biāo)準(zhǔn)孔板在使用過程中,會由于天然氣的侵蝕而產(chǎn)生變形,從而引起流量系數(shù)增大而產(chǎn)生測量誤差。因此孔板的材質(zhì)也是保證孔板工作可靠和測量準(zhǔn)確的一個因素。用于天然氣測量的孔板采制一般為:Cr17、1Cr18Ni9TiC以及其他耐酸鋼。
整套孔板流量計的精確度還決定于差壓變送器和流量顯示儀的精確度。但是當(dāng)其他參數(shù)的精確度不高時采用高精度差壓變送器并不能起多大作用。測量顯示儀的作用主要在監(jiān)視運行參數(shù)的穩(wěn)定性等方面,它的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度一般是無問題的。因此,要提高測量的精確度應(yīng)有一個全面估計,這樣才能作出技術(shù)經(jīng)濟性******方案的選擇。
9、孔板安裝時,他的開孔中心和管道中心軸線同心,而且它的端面與管道軸線垂直;
10、孔板上、下游側(cè)取壓孔軸線符合距孔板上、下游端面的距離為25.4±0.8mm的要求;
11、取壓孔的軸線應(yīng)與孔板上下游側(cè)2D測量管長度的內(nèi)圓柱的軸線垂直,取壓孔的軸線與孔板兩端面向外傾斜角的夾角不大于3度。取壓孔直徑不應(yīng)大于0.08D;
12、孔板安裝需要前后直管段,直管段的長度與孔板上游側(cè)局部阻力件的形式和直徑比β有關(guān)。
13、差壓信號管路的安裝
差壓信號管路是指節(jié)流裝置與差壓變送器(或差壓計)的導(dǎo)壓管路。它是孔板流量計的薄弱環(huán)節(jié),據(jù)統(tǒng)計孔板流量計的故障中引壓管路最多,如堵塞、腐蝕、泄漏、凍結(jié)、假信號等等,約占全部故障率的70%,因此對差壓信號管路的配置和安裝應(yīng)引起高度重視。
①、取壓口一般設(shè)置在法蘭上,當(dāng)測量管道為水平或傾斜時取壓口的安裝方向如圖2所示。它可以防止測液體時氣體進入導(dǎo)壓管或測氣體時液滴或污物進入導(dǎo)壓管。當(dāng)測量管道為垂直時,取壓口的位置在取壓位置的平面上,方向可任意選擇。
②、導(dǎo)壓管 導(dǎo)壓管的材質(zhì)應(yīng)按被測介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)確定,其內(nèi)徑不小于6mm,長度最好在16mm以內(nèi),各種被測介質(zhì)在不同長度時導(dǎo)壓管內(nèi)徑的建議值如下表所示。導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),起傾斜度不小于1:12,粘度高的流體,其傾斜度應(yīng)更增大。當(dāng)導(dǎo)壓管長度超過30mm時,導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜,并在最高點與最低點裝設(shè)集氣器(或排氣閥)和沉淀器(或排污閥)。正負導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè),防止兩管子溫度不同使信號失真,嚴(yán)寒地區(qū)導(dǎo)壓管應(yīng)加防凍保護,用電或蒸汽加熱保溫,要防止過熱,導(dǎo)壓管中流體汽化會產(chǎn)生假差壓。
14、測量氣體溫度的溫度計最好安裝在孔板下游側(cè)直管段以外的地方,計算氣量時應(yīng)將此時所測的氣流溫度換算成孔板上游側(cè)的氣流溫度,如果溫度計安裝在孔板上游側(cè),則溫度計套管與孔板之間的直管段長度L應(yīng)滿足下列規(guī)定:
當(dāng)溫度計套管直徑不大于0.03D時(D為計量管內(nèi)徑),L≥5D;
當(dāng)溫度計套管直徑在0.03D至0.13D范圍內(nèi)時(D為計量管內(nèi)徑),L≥20D;
孔板流量計安裝于現(xiàn)場嚴(yán)酷的工作場所,在長期運行后,無論管道或節(jié)流裝置都會發(fā)生一些變化,如堵塞、結(jié)垢、磨損、腐蝕等等。檢測件是依靠結(jié)構(gòu)形狀及尺寸保持信號的準(zhǔn)確度,因此任何幾何形狀及尺寸的變化都會帶來附加誤差。麻煩的是,測量誤差的變化并不能從信號中覺察到,因此定期檢查檢測件是必要的??梢愿鶕?jù)測量介質(zhì)的情況確定檢查的周期。