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孔板流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確的原因分析 （科爾工控）

標(biāo)準(zhǔn)孔板是由機(jī)械加工獲得的一塊圓形穿孔的薄板。它的節(jié)流孔圓筒形柱面與孔板上游端面垂直，其邊緣是尖銳的， 孔板厚與孔板直徑比是比較小的?？装逶跍y(cè)量管內(nèi)的部分應(yīng)該是圓的并與測(cè)量管軸線同軸，孔板的兩端面應(yīng)始終是平整的和平行的

    3.1 孔板偏心

    根據(jù)GB2624-81規(guī)定，孔板應(yīng)與節(jié)流裝置中的直管段對(duì)中。實(shí)驗(yàn)表明，孔板偏心引起的計(jì)量誤差一般在2%以內(nèi)，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈大，應(yīng)不用值高的孔板。

    3.2 孔板彎曲

    由于安裝或維修不當(dāng)。使孔板發(fā)生彎曲或變形， 導(dǎo)致流量測(cè)量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進(jìn)行測(cè)試，孔板彎曲產(chǎn)生的zui大誤差約為3.5%，見圖1。

    3.3 孔板邊緣尖銳度

    孔板入口邊緣磨損變鈍不銳或受腐蝕發(fā)生缺口，或孔板管道內(nèi)部的焊縫或計(jì)量法蘭墊片，都將使實(shí)際流量系數(shù)增大和差壓降低，造成計(jì)算氣量偏小。

    二、提高計(jì)量精度的措施

    1.消除氣流中的脈動(dòng)流

    管道中由于氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化，造成脈動(dòng)流，它能引起差壓的波動(dòng)，而節(jié)流裝置的流量計(jì)算公式是以蘭孔板的穩(wěn)定流動(dòng)為基礎(chǔ)的，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)有脈動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，穩(wěn)定原理不能成立，從而影響測(cè)量精度，產(chǎn)生計(jì)量誤差。

    脈流流量總不確定度等于按GB/T2624-93計(jì)算的測(cè)量誤差與脈動(dòng)附加不確定度的合成。

         （4）

    式中：ET-脈動(dòng)附加不確定度，無(wú)量綱； -軸向時(shí)均速度，m/s； -速度脈動(dòng)分量均方根值，m/s。（公式應(yīng)用條件 ≤0.32）

    因此，為了保證天然氣計(jì)量精度，必須抑制脈動(dòng)流。常用的措施有：

    （1）在滿足計(jì)量能力的條件下，應(yīng)選擇內(nèi)徑較小的測(cè)量管，提高差壓和孔徑比；

    （2）采用短引壓管線，減少管線中的阻力件，并使上下游管線長(zhǎng)度相等，減少系統(tǒng)中產(chǎn)生諧振和壓力脈動(dòng)振幅增加；

    （3）從管線中消除游離液體，管線中的積液引起的脈動(dòng)可采用自動(dòng)清管系統(tǒng)或低處安裝分液器來(lái)處理。

    2.計(jì)量裝置的設(shè)計(jì)安裝應(yīng)符臺(tái)SY/T 6143-1996

    由于影響孔板流量計(jì)測(cè)量精度的根本原因是節(jié)流裝置的幾何形狀和流動(dòng)動(dòng)態(tài)是否偏離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此在使用過(guò)程中必須定期做好系統(tǒng)的校檢、維護(hù)工作，對(duì)于實(shí)際使用中的壓力、溫度、流量等工況參數(shù)的變化，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)修正?？刹捎萌a(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)算機(jī)的積算方案，以減少計(jì)量誤差，確保計(jì)量精度。

    3.避免人為計(jì)量誤差

    加強(qiáng)計(jì)量管理，提高操作人員技術(shù)素質(zhì)，積極引進(jìn)吸收*進(jìn)的天然氣計(jì)量技術(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)孔板是由機(jī)械加工獲得的一塊圓形穿孔的薄板。它的節(jié)流孔圓筒形柱面與孔板上游端面垂直，其邊緣是尖銳的， 孔板厚與孔板直徑比是比較小的。孔板在測(cè)量管內(nèi)的部分應(yīng)該是圓的并與測(cè)量管軸線同軸，孔板的兩端面應(yīng)始終是平整的和平行的

    3.1 孔板偏心

    根據(jù)GB2624-81規(guī)定，孔板應(yīng)與節(jié)流裝置中的直管段對(duì)中。實(shí)驗(yàn)表明，孔板偏心引起的計(jì)量誤差一般在2%以內(nèi)，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈大，應(yīng)不用值高的孔板。

    3.2 孔板彎曲

    由于安裝或維修不當(dāng)。使孔板發(fā)生彎曲或變形， 導(dǎo)致流量測(cè)量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進(jìn)行測(cè)試，孔板彎曲產(chǎn)生的zui大誤差約為3.5%，見圖1。

    3.3 孔板邊緣尖銳度

    孔板入口邊緣磨損變鈍不銳或受腐蝕發(fā)生缺口，或孔板管道內(nèi)部的焊縫或計(jì)量法蘭墊片，都將使實(shí)際流量系數(shù)增大和差壓降低，造成計(jì)算氣量偏小。

    二、提高計(jì)量精度的措施

    1.消除氣流中的脈動(dòng)流

    管道中由于氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化，造成脈動(dòng)流，它能引起差壓的波動(dòng)，而節(jié)流裝置的流量計(jì)算公式是以蘭孔板的穩(wěn)定流動(dòng)為基礎(chǔ)的，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)有脈動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，穩(wěn)定原理不能成立，從而影響測(cè)量精度，產(chǎn)生計(jì)量誤差。

    脈流流量總不確定度等于按GB/T2624-93計(jì)算的測(cè)量誤差與脈動(dòng)附加不確定度的合成。

         （4）

    式中：ET-脈動(dòng)附加不確定度，無(wú)量綱； -軸向時(shí)均速度，m/s； -速度脈動(dòng)分量均方根值，m/s。（公式應(yīng)用條件 ≤0.32）

    因此，為了保證天然氣計(jì)量精度，必須抑制脈動(dòng)流。常用的措施有：

    （1）在滿足計(jì)量能力的條件下，應(yīng)選擇內(nèi)徑較小的測(cè)量管，提高差壓和孔徑比；

    （2）采用短引壓管線，減少管線中的阻力件，并使上下游管線長(zhǎng)度相等，減少系統(tǒng)中產(chǎn)生諧振和壓力脈動(dòng)振幅增加；

    （3）從管線中消除游離液體，管線中的積液引起的脈動(dòng)可采用自動(dòng)清管系統(tǒng)或低處安裝分液器來(lái)處理。

    2.計(jì)量裝置的設(shè)計(jì)安裝應(yīng)符臺(tái)SY/T 6143-1996

    由于影響孔板流量計(jì)測(cè)量精度的根本原因是節(jié)流裝置的幾何形狀和流動(dòng)動(dòng)態(tài)是否偏離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此在使用過(guò)程中必須定期做好系統(tǒng)的校檢、維護(hù)工作，對(duì)于實(shí)際使用中的壓力、溫度、流量等工況參數(shù)的變化，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)修正?？刹捎萌a(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)算機(jī)的積算方案，以減少計(jì)量誤差，確保計(jì)量精度。

    3.避免人為計(jì)量誤差

    加強(qiáng)計(jì)量管理，提高操作人員技術(shù)素質(zhì)，積極引進(jìn)吸收*進(jìn)的天然氣計(jì)量技術(shù)。