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引起孔板流量計(jì)變形的幾種因素 孔板流量計(jì)如何操作

時(shí)間:2020-08-19    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

 孔板流量計(jì)在工況使用中時(shí)常有變形的情況發(fā)生,會(huì)導(dǎo)致儀表不能準(zhǔn)確計(jì)量。發(fā)生變形的孔板往往是口徑較大孔板流量計(jì),測(cè)量介質(zhì)的溫度較高,例如過(guò)熱蒸汽,孔板厚度相對(duì)較薄的環(huán)室取壓的節(jié)流裝置。

由于我們?cè)诩庸ぶ圃炜装搴铜h(huán)室時(shí)溫度低,一般都是室溫,而在實(shí)際使用時(shí)溫度高,因此它們的幾何尺寸都發(fā)生了顯著的變化。由于環(huán)室的材質(zhì)一般為碳鋼,線膨脹系數(shù)一般以11×10-6℃-1計(jì),而孔板的材質(zhì)為304不銹鋼,線膨脹系數(shù)一般以16×10-6℃-1計(jì),所以膨脹系數(shù)的差值為5×10-6℃-1。當(dāng)節(jié)流裝置投入使用后,與高溫流體接觸,孔板和環(huán)室都相應(yīng)膨脹,其中孔板外徑膨脹的增量要比環(huán)室相應(yīng)部位內(nèi)徑膨脹的增量大,所以,我們?cè)诩庸ぶ圃炜装鍟r(shí),孔板和環(huán)室之間必須通過(guò)計(jì)算留有足夠的膨脹間隙。 那么究竟引起孔板流量計(jì)變形的罪魁禍?zhǔn)资钦l(shuí)呢? 有一點(diǎn)是可以肯定的,即孔板變形是由于受熱膨脹后,孔板外徑與環(huán)室之間的間隙消失,孔板繼續(xù)膨脹時(shí)由于無(wú)法向外徑方向擴(kuò)大,于是在孔板兩邊差壓的作用下,產(chǎn)生出口側(cè)凸出的變形。 *點(diǎn)同天氣有關(guān)。節(jié)流裝置本來(lái)無(wú)泄漏現(xiàn)象,由于天氣暴冷,引起正負(fù)環(huán)室結(jié)合處泄漏。 再次同節(jié)流裝置處絕熱保溫不佳有關(guān)。保溫良好的節(jié)流裝置未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。 第三就是同正負(fù)環(huán)室結(jié)合處泄漏有關(guān)。無(wú)法用旋緊螺栓的方法消除泄漏,于是拆下節(jié)流裝置更換密封墊片,然后發(fā)現(xiàn)孔板變形。 節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),孔板外徑與環(huán)室配合處的間隙留得足夠大是假定孔板和環(huán)室溫度相同,但實(shí)際上不可能相同,孔板被環(huán)室包圍著,而且有高溫流體為其提供熱量,所以溫度高,得到充分膨脹。而環(huán)室內(nèi)圓與流體接觸,但外圓與大氣接觸,加上“保溫不佳”、“天氣暴冷”、等因素,使其溫度下降得很低,從而導(dǎo)致預(yù)留的間隙不夠用,引起孔板變形。 此外,孔板變形與正負(fù)環(huán)室處泄漏是息息相關(guān)的,如果不是因?yàn)槊芊鈮|片損壞造成泄漏,就是因?yàn)榭装遄冃魏髮?dǎo)致正負(fù)環(huán)室之間的間隙增大,密封墊片與環(huán)室之間出現(xiàn)縫隙造成泄漏。

提高標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)準(zhǔn)確度的措施為了提高標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的準(zhǔn)確度 ,可采取以下措施: 

1、標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置的制造與安裝
      利用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量必須嚴(yán)格按照 SY/T6143— 2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) ,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造、檢驗(yàn)、安裝和使用。特別是孔板直角入口邊緣尖子度和測(cè)量管內(nèi)壁粗糙度的加工和檢驗(yàn) ;孔板前后直管段長(zhǎng)度的保證 ,直管段圓度、臺(tái)階以及孔板與測(cè)量管同軸度的保證。另外 ,開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)軟件 ,可提高節(jié)流裝置設(shè)計(jì)和儀表選型的技術(shù)水平。

2、采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置
      可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置 ,節(jié)流元件地安裝在固定的座體內(nèi) (座體通過(guò)法蘭與管道連接 ),在不拆動(dòng)管道或不停止流體輸送的情況下 ,可方便地提升孔板 ,進(jìn)行檢查、清洗或更換 ,從而保證了計(jì)量準(zhǔn)確度。采用液壓升降的裝置 ,孔板提升輕便 ,特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗室和清洗機(jī)構(gòu) ,為解決污垢介質(zhì) ,特別是單井天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量提供了有效手段。
     定值節(jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果加工其孔徑的方法 ,對(duì)每種通徑測(cè)量管道配以有限數(shù)量的節(jié)流件 ,孔徑系列按優(yōu)先數(shù)系選用 ,每種通徑配 3~5種不同孔徑比 β值的孔板。目前節(jié)流裝置設(shè)計(jì)猶如量體裁衣 ,定值節(jié)流裝置則變成成衣選用 ,采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn) ,降低生產(chǎn)成本 ,方便選用和使用 ,便于監(jiān)督生產(chǎn)。可換孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套 ,將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式 ,實(shí)現(xiàn)了節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,有利于提高標(biāo)準(zhǔn)孔板裝置計(jì)量的準(zhǔn)確度。
      標(biāo)準(zhǔn)孔板存在的缺點(diǎn)是入口直角銳利度易在流體沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估計(jì) ,鈍化嚴(yán)重的可能使流出系數(shù)偏移 1%~2%,鈍化后其流出系數(shù)較為穩(wěn)定 ,這在流量計(jì)算中給孔板入口直角銳利度的修正帶來(lái)很大的困難。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的流出系數(shù)是穩(wěn)定的 ,另外 ,在同樣流量和相同 β值時(shí)噴嘴的壓力損失只有孔板的 30%。影響標(biāo)準(zhǔn)噴嘴推廣使用的主要原因是噴嘴制造成本高 ,在標(biāo)準(zhǔn)中噴嘴的流出系數(shù)不確定度較大(約 2%)。采用定值節(jié)流件 ,專用加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn) ,降低生產(chǎn)成本 ,而個(gè)別校準(zhǔn)則可得到高度的流出系數(shù) ,在天然氣流量測(cè)量中用噴嘴代替孔板 ,其優(yōu)點(diǎn)是明顯的。 

3、應(yīng)用合理的流量積算方案
      根據(jù)天然氣計(jì)量工況條件和用戶對(duì)計(jì)量精度的要求 ,應(yīng)采用對(duì)壓力、溫度和天然氣組分變化對(duì)流量自動(dòng)部分補(bǔ)償或全補(bǔ)償?shù)姆e算方案 ,計(jì)量系統(tǒng)測(cè)量?jī)x表配備和精度的選用應(yīng)符合 GB/T18603—2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》。用智能差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī)組成在線檢測(cè)系統(tǒng) ,使溫度和壓力變化得到補(bǔ)償 ,可以提高測(cè)量準(zhǔn)確度 ,降低流態(tài)脈動(dòng) (或波動(dòng) )引起的流量測(cè)量附加誤差??装辶髁坑?jì)量程比一般為 1∶3,而實(shí)際測(cè)量天然氣流量變化有時(shí)會(huì)超過(guò)這個(gè)范圍。在這種情況下 ,其測(cè)量準(zhǔn)確度顯著下降 ,如果采用定值節(jié)流裝置 ,寬量程智能差壓變送器與流量計(jì)算機(jī)配套使用 ,可方便地?cái)U(kuò)展流量量程或遷移量程 ,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的智能化。 

4、建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度
      加強(qiáng)計(jì)量管理 ,建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度 ,嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)量法規(guī) ,是確保孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。按照 GB/T18603—2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn) ,統(tǒng)一孔板流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)按照不同規(guī)模規(guī)定的測(cè)量系統(tǒng)配置二次測(cè)量?jī)x表 ,從設(shè)計(jì)開(kāi)始 ,經(jīng)施工、驗(yàn)收、投產(chǎn)、操作和維護(hù)等都按統(tǒng)一的技術(shù)要求執(zhí)行 ,使天然氣流量測(cè)量、流量積算方法、流量計(jì)算程序軟件都在嚴(yán)格的技術(shù)要求控制中 ,抓好全面質(zhì)量管理 ,才能確保流量測(cè)量的準(zhǔn)確度。嚴(yán)格按照 SY/T6143—2004標(biāo)準(zhǔn) ,編制 “流量計(jì)算值的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)程序 ”,對(duì)各種不同的流量積算方法計(jì)算出的流量值進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行流量測(cè)量不確定度評(píng)估 ,其測(cè)量系統(tǒng)總的流量測(cè)量不確定度應(yīng)低于zui大允許誤差。完善計(jì)量管理制度 ,制訂一項(xiàng)與 SY/T6143—2004標(biāo)準(zhǔn)配套切合實(shí)際需要的孔板流量計(jì)操作使用和管理規(guī)程。其內(nèi)容包括 ,建立健全各級(jí)計(jì)量管理責(zé)任制度、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具周期送檢和維護(hù)制度、工作儀表檢驗(yàn)、調(diào)校和維修制度、計(jì)量設(shè)備和計(jì)量?jī)x表的資料檔案管理制度等。在認(rèn)真貫徹執(zhí)行 SY/T6143—2004標(biāo)準(zhǔn)及其有關(guān)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí) ,應(yīng)有各項(xiàng)計(jì)量管理規(guī)程和管理制度與之配套 ,加強(qiáng)計(jì)量技術(shù)人員培訓(xùn) ,提高計(jì)量人員的技術(shù)管理水平。



    1、加強(qiáng)管理,提高人員素質(zhì)

    孔板流量計(jì)易于偏離標(biāo)準(zhǔn)的原因在于儀表本身的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),儀器自身誤差是制造時(shí)產(chǎn)生的,安裝和使用誤差則是在安裝時(shí)或長(zhǎng)期使用中由于流體介質(zhì)腐蝕、磨損、沽污等造成的。因此,應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求安裝流量計(jì)量系統(tǒng),消除安裝誤差。在使用過(guò)程中,操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作,延長(zhǎng)其使用壽命,減小計(jì)量誤差。同時(shí),在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)強(qiáng)化宣貫SY/T6143一19%標(biāo)準(zhǔn)力度。《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》(SY/6143一1996)中提到了減少誤差的方法。如附錄《節(jié)流安置在使用中出現(xiàn)部分偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的處理》中規(guī)定在實(shí)際應(yīng)用中采取在流出系數(shù)c中增加二個(gè)修正系數(shù),即孑L板人口尖銳度修正系數(shù)和管壁粗糙修正系數(shù)或者采用可換孔板節(jié)流裝置。因此在天然氣計(jì)量的實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)深人研究,吃透《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法))(SY/T6143一1996)的精髓,嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安裝、使用、處理數(shù)據(jù),保證天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性。

    2、測(cè)量?jī)x表的正確選用

    測(cè)量?jī)x表應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,當(dāng)流量變化范圍大時(shí)要考慮用寬量程智能差變,其它類型檢測(cè)儀表在相應(yīng)的計(jì)量天然氣的標(biāo)準(zhǔn)出前臺(tái),應(yīng)慎重選用,二次儀表的計(jì)量模型應(yīng)符合SY/T6143一19%的要求計(jì)算Fz能輸入組份,實(shí)時(shí)計(jì)算c值。

    3、加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)

    引進(jìn)、消化、吸收近幾年發(fā)展起來(lái)的天然氣計(jì)量新技術(shù)。從國(guó)外情況來(lái)看,在天然氣國(guó)際貿(mào)易中,能量計(jì)量幾乎已全面取代傳統(tǒng)的體積計(jì)量,而我國(guó)的天然氣計(jì)量領(lǐng)域中體積計(jì)量仍占統(tǒng)制地位。為了盡快與國(guó)際接軌,使用單位可以與各科研究院所聯(lián)合攻關(guān),開(kāi)展天然氣能量計(jì)量的試驗(yàn)工作,并在此基礎(chǔ)上完成標(biāo)準(zhǔn)化。為了加快試驗(yàn)進(jìn)度,建議引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的在線氣相氣色譜系統(tǒng)和流量計(jì)算機(jī),在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)。







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