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孔板流量计的误差分析及保证孔板流量计安装测量精度的措施

2019-08-13    

  孔板流量计是一种常见的测量管道流体流量的装置,因其具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠,适应恶劣环境等特点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。孔板流量计是以相似原理为根据,以实验数据为基础的瞬时流量计。天然气孔板流量计基于流体在通过设置于流通管道上的流动阻力件时产生的压力差与流体流量之间的确定关系,通过测量差压值求得流体流量。现如今,孔板流量计在我国长输和集输管道的工程实践中,特别是高级孔板阀长期占据统治地位。下面来为大家介绍保证孔板流量计安装测量精度的方法?孔板流量计是怎么安装的?性能特点、使用中的测量误差分析、测量常见问题及解决方法。一起来看看吧!
孔板流量计使用中的测量误差分析
在实际应用时,对于孔板流量计如果使用不当,会造成很大的测量误差,有时可达到20%左右。在流量计的使用中,如何减少其测量误差,必须考虑流量的测量原理和结构形式,注意使用条件和测量对象的物理性质是否与所选用的流量计性能相适应。下面就其测量误差进行分析:
1、流量计算方程描述流体是充满圆管的、充分发展的定常流。若流动状态真实性无法确定,如果仍按照原有的仪表常数推算流量,将与实际流量存在误差。
2、天然气以甲烷为主加上乙烷和其他少量的轻烃,真实相对密度小于或等于0.75。由于被测介质实际特性的不确定因素,以及实际物性变化影响仪表正常工作等对流量测量的不确定度产生影响。
3、孔板的结构设计、 加工、 装配、安装、检验和使用必须符合标准规定的全部技术要求。由于各个装置自身及环境条件因素引起的不确定因素。
4、孔板安装不正确
管道水平安装,如果孔板开孔中心与管道中心线不同心;如果在安装过程中存在引压管堵塞及垫片等凸出物,则会造成孔板前后压差测量不准确,从而造成测量误差。
5、孔板入口边缘被磨损
在使用中,由于流体的磨蚀作用,使孔板的人口边缘变钝,被磨成圆形入口边缘。结果是在相同的流量下,孔口收缩系数变大,造成差压发生变化,造成测量误差。
6、孔板表面的结垢
长期使用时,孔板表面结据,使孔板的流通面积变小,从而造成差压增大,使流量计测量值大于实际值,影响计量精度。
7、差压变送器零点漂移和量程设置不当
由于时间较长,变送器的零点会发生漂移,这时差压变送器的输人和输出信号发生变化。若不及时调整,会造成实测流量值偏低或偏高。
保证孔板流量计安装测量精度的方法
一、孔板流量计管道安装条件如下:
1、节流件前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。
2、安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
3、为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以:
(1)直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法:
a、节流件前OD,D/2,D,2D4个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%
b、在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其*大偏差不得超过±2%
(2)节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关。
4、节流件上游侧*阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取所列数值的1/2
二、保证孔板流量计测量精度:
1、温度对孔板流量计的影响及其修正,流体温度变化引起密度的变化,从而导致差压和流量之间的关系变化,其次,温度变化引起管道内径,孔板开孔的变化,对温度变化的修正,就是采取温度仪表测量现场温度进而输入到二次仪表中来修正温度变化而导致的误差。
2、蒸汽质量流量的计算,孔板流量计测量蒸汽时,先由差压信号求得流量值,再由蒸汽温度,压力值查表得出密度,来计算蒸汽流量质量。
3、孔板流量计进行逐台标定。大家都知道,标准孔板只要设计制造参照相关标准,不需要实流标定就可以直接使用。因为流出系数可以直接由软件算出,但是计算机计算毕竟的比较理想的,和现场环境还是有一定差别的,所以,为了保证测量精度,建议对每台流量计进行实流标定,把标定出的流出系数和计算结果进行比对,算出差值,进行修正。
4、可膨胀性校正。孔板流量计测量蒸汽,气体流量时,必须进行流体的可膨胀性校正,具体校正系数可以参照节流装置设计手册。
5、雷诺数修正,孔板流量计的流量系数和雷诺数之间有确定的关系,当质量流量变化时,雷诺数成正比变化,因而引起流量系数的变化。
孔板流量计是怎么安装的
*步:我们首先确认一下管道内是否有杂质,沉淀物等,为了测量的精准度,要保证管道内的清洁,如果是新设备的管道系统,还需要对管道进行扫线后安装,以免是损失了孔板,必要时要添加过滤器。
第二步,检测仪器是否有损伤,做工不良的情况。在安装前确保每一个零件要完整无损。
第三步,安装方式分为两种,一种是垂直方式,另一种是水平方式。当垂直安装时,中心垂直线应该与仪器垂直线之间的夹角小于2°,同理,水平安装时,水平中心线与水平线的夹角也要小于2°。
第四步,仪器上游的管道和下游的管道要和仪器的直接相一致,另外,连接法兰货螺纹与仪器的法兰螺纹也要相互匹配。
第五步,要保证仪器的上游直管道的直径是仪器的五倍,下游的直管段要大禹250mm才可以。
第六步,如果是测量低温介质,还需要选择夹套。
第七步,如果是测量气体,需要在特定的压力下进行校准,倘若,让气体直径流到仪表出口的大气中,测量的精准度就会发生误差,此刻,要在仪表出口安装一个阀门,以防万一。
第八步,管道内的仪器要避免压力,仪器也应该保持较小的压力。
第九步,安装PTFE时要注意,PTFE会在压力的作用之下发生变形,螺母也会因此变松。
第十步,如果有液晶显示器的流量计,一定要避免阳光的直射,因为阳光直射会使液晶损坏。
*后还有注意,安装孔板时,孔板的方向要与流体流向保持一致,尽量做到万无一失,确保测量的精准度。

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