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孔板流量計產(chǎn)生誤差原因與處理
目前,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,絕大部分流量測量都是采用標準節流裝置孔板與差壓變送器配套使用的, 盡管智能差壓變送器的精度*高可達0.075級,但由于各種原因,其測量誤差往往很大,將它作為工業(yè)計量?jì)x表進(jìn)行使用時(shí),這一問(wèn)題顯得尤為突出。因此,查找測量誤差產(chǎn)生的原因和克服辦法,具有很重要的現實(shí)意義。
孔板流量計主要由孔板、導壓管路和差壓變送器三部分構成??装迨橇髁坑嫷墓澚髟?,它將介質(zhì)流量轉換成差壓。差壓大小再經(jīng)導壓管路傳遞至差壓變送器膜盒的正負壓室,正負壓室的隔離膜片通過(guò)硅油填充液將差壓傳遞給測量膜片,使得測量膜片左右偏移。測量膜片作為電容式差壓變送器差動(dòng)電容的一個(gè)電*,與兩固定電*組成差動(dòng)電容器。測量膜片的左右偏移改變了差動(dòng)電容的大小,將差動(dòng)電容加到差壓變送器的電路中,再經(jīng)放大變換成4~20 mA標準信號,并以流量的形式顯示出來(lái)。
1、測量誤差產(chǎn)生的原因及消除辦法
簡(jiǎn)單地說(shuō),測量誤差主要是由安裝不規范、維護不及時(shí)或誤操作、工藝系統或丁況改變這三個(gè)原因引起的。
1.1孔板安裝不規范
雖然標準節流裝宣孔板的設計計算是意過(guò)大量實(shí)驗總結出來(lái)的,不需要實(shí)際標定就可直接投入使用,但在安裝過(guò)程中有可能出現以下幾項不規范甚至錯誤的情況,從而導致測量誤差的產(chǎn)生。
①孔板前后直管段不符合要求:孔板前后直管段的作用就是為了保證管道內流體的流動(dòng)穩定,但由于工藝管道上常有拐彎、分叉、匯合等阻力件出現,使流體由穩定變?yōu)閿_動(dòng),從而導致測量誤差。消除辦法就是按照前后直管道要求,合理設計節流裝置的安裝位置。
②孔板片上下游面受損或孔板法蘭墊片凸出管道內:在運輸孔板或施工人員安裝孔板過(guò)程中,容易造成上下游面受損或法蘭墊片凸出管道內,從而導致測量誤差。消除辦法就是提高施工人員的技術(shù)素質(zhì)和責任心。施工人員在安裝孔板前應仔細檢查孔板片,若發(fā)現孔板片上下游面受損,應及時(shí)更換;在安裝孔板過(guò)程中應避免損壞孔板片;安裝法蘭墊片時(shí),要使法蘭墊片中心線(xiàn)和管道中心線(xiàn)一致。
③孔板上下游面反裝:安裝前,應正確辨認管道內介質(zhì)流向及孔板方向,否則將導致測量值偏低。這是因為施工人員的粗心所致,消除辦法就是在安裝孔板時(shí),使孔板上標有“+”的面處在流向的上游側。
④不同孔板裝錯位置:這種情況一般在試車(chē)階段特別容易出現。在試車(chē)階段,各工藝管道需要多次吹掃,頻繁拆裝孔板。若孔板尺寸一樣,稍不注意就會(huì )出現差錯,調換孔板即可恢復正常。
1.2導壓管路安裝不規范
導壓管路的主要作用是用來(lái)傳遞孔板產(chǎn)生的差壓。導壓管路安裝不規范會(huì )造成差壓變送器的正負壓側產(chǎn)生附加誤差,從而產(chǎn)生測量誤差。
根據一般技術(shù)規定,導壓管路的敷設長(cháng)度應在3~50m之間。導壓管路太短,流量測量波動(dòng)大;太長(cháng),則產(chǎn)生測量滯后。在測量液體流量時(shí),敷設導壓管路應保證水平管線(xiàn)有1:12的坡度,使得管道內充滿(mǎn)液體,以免產(chǎn)生測量誤差。消除辦法就是按照技術(shù)規定和設計施工.。
在測量蒸汽流量時(shí),導壓管路中正負壓側冷凝液罐的取壓端不等高。這種情況會(huì )產(chǎn)生附加靜壓誤差。消除辦法為正確安裝冷凝罐,以保證取壓端等高。
在設計導壓管路的取壓方式時(shí),根據測量介質(zhì)為液體、氣體或蒸汽的不同,一定要按照有關(guān)原則進(jìn)行設計。除了要注意取壓口的方向之外,還應根據實(shí)際情況增加集氣器、沉降器或冷凝器。
1.3差壓變送器安裝不規范
差壓變送器安裝環(huán)境太差,如震動(dòng)大、塵土大或者有強腐蝕性的介質(zhì)。消除辦法就是按照有關(guān)技術(shù)規定選擇合適的位置來(lái)安裝變送器;若必須在特殊情況的環(huán)境下安裝,則應按照現場(chǎng)實(shí)際情況增加防護措施,如增加防護箱或者固定支架。
1.4孔板變形或結垢
孔板在試車(chē)吹掃過(guò)程中未及時(shí)取下,被管道中雜物沖擊變形;孔板長(cháng)期受工藝介質(zhì)腐蝕和沖刷造成一定程度的變形??装遄冃问沟每装瀹a(chǎn)生的差壓值出現偏差。消除的辦法是要定期拆卸檢查,發(fā)現變形應及時(shí)更換。
孔板在測量蒸汽、易固化的介質(zhì)時(shí),孔板內表面會(huì )結垢,使得孔板開(kāi)孔尺寸變小,孔板產(chǎn)生的差壓值變大,出現測量誤差。消除辦法是要定期拆卸檢查,發(fā)現結垢應及時(shí)清洗。
1.5導壓管路堵塞或泄漏
測量粘稠易結晶的介質(zhì)時(shí),常因伴熱等原因造成導壓管、截止閥堵塞,使得輸入給差壓變送器的差壓值發(fā)生變化,產(chǎn)生測量誤差。消除辦法是按時(shí)巡檢,進(jìn)行排污清洗或用手壓泵疏通。
測量高壓或腐蝕性介質(zhì)時(shí),常常會(huì )出現導壓管或接頭泄漏,造成壓力損失、產(chǎn)生差壓偏差。消除辦法是按時(shí)巡檢,堵塞漏洞。
1.6其他原因
1變送器零漂
差壓變送器經(jīng)過(guò)長(cháng)期的使用,零點(diǎn)會(huì )發(fā)生一定程度的漂移,從而產(chǎn)生偏差。通常是對變送器進(jìn)行校驗來(lái)消除。
2誤操作
對于設計有隔離罐或冷凝罐的流量測量,由于差壓變送器的三閥組(正壓閥、負壓閥和平衡閥構成三閥組)操作不當,會(huì )造成介質(zhì)流失,從而產(chǎn)生附加誤差。消除辦法是在操作三閥組時(shí),在平衡閥開(kāi)啟的情況下嚴格避免正、負壓閥同時(shí)打開(kāi)的狀況。這種問(wèn)題一般情況下不會(huì )出現,實(shí)際出現時(shí),可能引起相當大的測量誤差,應引起我們*大的重視。
3工況發(fā)生改變
實(shí)際工藝介質(zhì)與設計時(shí)的介質(zhì)在溫度、壓力、密度、粘度等參數方面存在不一致,這樣經(jīng)補償后所得的流量與實(shí)際流量產(chǎn)生差別。消除辦法是認真核實(shí)設計資料及相關(guān)參數,并按照實(shí)際情況進(jìn)行修訂,保證測量的準確性。
4系統技術(shù)改造
由于系統改造,造成流量值超出原設計上限,或者造成管道內介質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生改變,從而引起測量誤差。消除辦法是根據系統改造后的實(shí)際情況,重新修改工藝補償參數,以滿(mǎn)足工藝測量精度要求。
2、結束語(yǔ)
通過(guò)以上所述,使我們能夠快速地找出孔板流量計測量誤差產(chǎn)生的原因并將其消除。產(chǎn)生測量誤差的原因很多,實(shí)際工作中應區別對待。對于剛施工投用的流量計,其測量誤差產(chǎn)生的原因多是安裝不規范或錯誤安裝所致;對于長(cháng)期投用的流量計,測量誤差產(chǎn)生的原因多是維護不及時(shí)或誤操作;對于技改后出現的測量誤差,多是系統或者工藝方面的原因。從應用角度來(lái)講,上述經(jīng)驗是非常有效的。