陳 瑛

紹興市能源檢測院

簡述孔板流量計的安裝及維護(hù)分析

陳 瑛

紹興市能源檢測院

孔板流量計的安裝和維護(hù)涉及到流量計在使用過程中測量值的準(zhǔn)確和科學(xué)性，因此該項(xiàng)工作一直備受關(guān)注和重視。本文主要從孔板差壓流量計工作原理、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項(xiàng)、差壓式孔板流量計的正常使用條件、節(jié)流裝置的安裝和孔板流量計的維護(hù)五個方面進(jìn)行了分析。

孔板；流量計；測量精度；差壓式

前言

孔板差壓式流量計是國內(nèi)外相對比較早的研究，同時呢在試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方面也具有較高的標(biāo)準(zhǔn)的流量計。其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，性能穩(wěn)定，使用壽命長，而且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以在工業(yè)上已經(jīng)獲得了非常廣泛的使用。標(biāo)準(zhǔn)孔板主要是設(shè)置有節(jié)流裝置，以便測量流量，而且還可以配用各種差壓計或變送器，這樣就可以測量各種流體的流量。

1　孔板差壓流量計工作原理

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板是測量流量的差壓發(fā)生的節(jié)流裝置，配合各種差壓計或變送器可測量各種流體的流量。節(jié)流孔板流量計節(jié)流裝置包括環(huán)室節(jié)流孔板噴嘴等，孔板流量計元件和變送器可以相互配合使用，因?yàn)檫@樣可以很大程度上測量液體、蒸汽、氣體各種不同的流量，孔板流量計在電力冶金、石油化工、輕工等部門有著非常重要的作用。節(jié)流孔板裝置設(shè)置在工藝管道上，管道直徑就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于孔板的孔徑，通過孔板節(jié)流裝置測量介質(zhì)，在介質(zhì)通過節(jié)流裝置的時候通道突然縮小，那么流束也隨之降低，流量就會變得更快，媒介在孔板靜壓降低的時候，也會在孔板下游一側(cè)生成一個靜態(tài)壓力（差壓）。

2　標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項(xiàng)

孔板流量計它較為直觀易維護(hù)等特點(diǎn)，在企業(yè)生產(chǎn)的一般過程控制中測流量的儀表會選擇孔板流量計。差壓式流量計是根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。差壓與流量的平方成正比。流體在管道中通過孔板流量計產(chǎn)生壓差，孔板流量計測流量根據(jù)質(zhì)量流量，體積流量，流量系數(shù)，流束膨脹系數(shù)，孔板開孔截面積，孔板前后壓差，介質(zhì)密度等之間的關(guān)系計算出來的。

2.1和其他的流量計比孔板流量計的長處

（1）孔板式流量計價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單牢固，其性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長；（2）其他類的流量計沒有孔板式流量計應(yīng)用廣泛；（3）節(jié)流元件與變送器、顯示儀表能夠由不同廠家生產(chǎn)。

2.2缺點(diǎn)

（1）范圍度窄，一般僅3：1～4：1（2）現(xiàn)場安裝條件要求高（3）測量精度普遍偏低（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）

3　差壓式孔板流量計的正常使用條件

（1）在這個過程中工藝介質(zhì)如要繼續(xù)通過孔板流量計，且要使得整個導(dǎo)壓管充滿，不然流量將不能進(jìn)行測量。例如，棒磨機(jī)給水流量不顯示，儀器工人到現(xiàn)場檢查變送器開少量的水流出，認(rèn)為是導(dǎo)壓管堵塞了，用氮?dú)獯?，發(fā)現(xiàn)是通的，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)節(jié)流元件安裝在靠近出水口附近（常壓），而且管道又再高處（距地面11m）水沒有充滿工藝管道。（2）被測介質(zhì)在物理上和熱力學(xué)上必須是均勻的單相流體。（3）被測介質(zhì)流經(jīng)節(jié)流裝置時不得發(fā)生相變；即使導(dǎo)壓管內(nèi)發(fā)生相變也不行。（4）流束應(yīng)與管道平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。

4　節(jié)流裝置的安裝

（1）節(jié)流元件與管道的中心線應(yīng)盡可能垂直。（2）節(jié)流元件孔板的中心線應(yīng)該和工藝管道的中心線重合。（3）節(jié)流裝置上下游側(cè)直管段長度的確定原則是：當(dāng)施工圖設(shè)計有明確規(guī)定時，應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計規(guī)定執(zhí)行；當(dāng)施工圖設(shè)計無具體規(guī)定，可按照節(jié)流件前后的直管段必需是直的，不得有肉眼可見的彎曲而且應(yīng)該是潤滑的，如不潤滑，流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正系數(shù)。孔板前要求有10倍直徑長度的直管段，孔板后要求有5倍直徑的長度的直管段實(shí)施。

（4）安裝在垂直管道上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的取壓口位置要取在方便檢修的方向上并且不得妨礙其他設(shè)備的檢修和工藝的操作；在水平管道節(jié)流裝置裝的取壓口的位置氣體垂直向上兩邊45°以內(nèi)。液體水平向下45°，蒸汽水平向上45°。特殊情況下可以不按這樣取壓。例如灰水流量取壓口可以不去水平向下45°，可以垂直向上取，這樣一些固體雜質(zhì)不容易沉淀到導(dǎo)壓管里照成堵塞。

（5）被測介質(zhì)有腐蝕性的話就得用耐腐蝕性的材料制造導(dǎo)壓管，并且導(dǎo)壓管壓力等級要達(dá)到要求，普通介質(zhì)導(dǎo)壓管的傾斜度要大于等于1：12，測粘度高流體的流量時要加大導(dǎo)壓管的傾斜度要；導(dǎo)壓管的直徑只能小于6毫米，最合適的長度應(yīng)該保持在16米左右。

（6）為防止運(yùn)行時管內(nèi)金屬屑、氧化物、焊渣等損壞節(jié)流件，節(jié)流裝置安裝前管道一定要用高壓蒸汽嚴(yán)格沖洗。

（7）不能用硬物擦試節(jié)流裝置表面以免損傷節(jié)流元件。

（8）為了不影響精度，吊裝節(jié)流裝置時，鋼絲、鐵絲、吊鉤等物件不能穿入節(jié)流元件喉部孔徑，以防止節(jié)流元件坡口損傷。

5　孔板流量計的維護(hù)

（1）新安裝的儀表或停用一段時間后重新投用的標(biāo)準(zhǔn)孔板，

使用之前，應(yīng)檢查壓力管道會不會造成堵塞，接頭有沒有泄漏，壓力指導(dǎo)管道的液體有沒有充滿液體，注意卸貨指導(dǎo)管浸潤氣體壓力、氣體放電中應(yīng)注重排放導(dǎo)管的液體。

（2）使用儀表前應(yīng)校零位，關(guān)嚴(yán)正負(fù)導(dǎo)壓管上的截止閥門，打開平衡閥，檢查、校正差壓變送器的零位，需要注意"零點(diǎn)"是在正負(fù)壓力腔完全等壓（即差壓等于0）時，校驗(yàn)差壓變送器，最好打開小堵頭使正負(fù)壓力腔接大氣。

（3）測量臟污流體的流量時，需要配置符合臟污流體化學(xué)特性的沉降器或隔離器。注意導(dǎo)壓管的進(jìn)口、出口及排污口的位置合理選擇，盡量不讓導(dǎo)壓管堵塞并能夠順利排污。

（4）測量有腐蝕性的流體流量時，必須要選用耐腐蝕的隔離器，根據(jù)腐蝕性的流體比重選用合適的隔離液。

（5）標(biāo)準(zhǔn)孔板的設(shè)計參數(shù)與實(shí)際參數(shù)是否一致，將會直接關(guān)系到儀表測量的精度。標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計使用后，測得的數(shù)據(jù)如果處于設(shè)計的范圍內(nèi)，測量精度一般會符合設(shè)計計算精度；但是如果測得的數(shù)據(jù)不在設(shè)計參數(shù)范圍（如果標(biāo)準(zhǔn)孔板及差壓變送器選型、制造、安裝都符合要求）則有可能是提供的設(shè)計參數(shù)有錯誤，應(yīng)更改設(shè)計參數(shù)，重新計算標(biāo)準(zhǔn)孔板所有數(shù)據(jù)。

（6）標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置使用一段時間之后，因?yàn)閷橘|(zhì)的測量的過程中有一些雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)會長時間的摩擦節(jié)流的元件，從而導(dǎo)致孔板磨損，因此就會常常會造成更多的測量誤差，此時我們就應(yīng)該考慮更換節(jié)流元件；節(jié)流設(shè)備使用時間逐漸變得長久的時候，那么灰塵在積累的時候就會存在孔板上游側(cè)的角落里，這將使流出系數(shù)出現(xiàn)偏差，因此定期檢查，徹底清除污垢。如果必要，停下機(jī)器運(yùn)行清除管道中的雜質(zhì)，并拆下進(jìn)行系統(tǒng)的檢查和處理。如果孔板開孔直角入口邊緣鋒利且光滑，孔板端面平行，垂直度參數(shù)出現(xiàn)較大偏差時，應(yīng)對孔板校正或更換。

6　結(jié)語

綜上所述，孔板流量計的安裝是一項(xiàng)極為重要的工作，為了保障安裝過程中的質(zhì)量必須做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作及注意事項(xiàng)，另外在具體操作的時還要注意維護(hù)工作，唯有如此才能確?？装辶髁坑嫓y量值的科學(xué)客觀。

［1］劉培宗.標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計測量天然氣流量的誤差分析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009，8：92