金鼎仪表差压式流量计的使用与维护

表1 制造中的问题
序号 原因 节流装置名称 β 附加误差值或影响
1 孔板圆筒喉部太厚 标准孔板 0.2 偏离正确厚度2倍,误差-1%
2 孔板厚度太深 角接取压标准孔板 <0.7 偏离正确厚度2倍,误差<1%
角接取压标准孔板 <0.67 偏离取压口位置0.05D,误差0.1%
偏离取压口位置0. 5D,误差-1.2%
3 偏离取压口位置 喷咀 <0.6 偏离取压口位置0.05D,误差-0.5%
偏离取压口位置0. 5D,误差-2.6%
径距取压标准孔板 0.7 下游取压口偏离下游0.1D,误差-1%
下游取压口偏离下游0.1D,误差1%
4 取压孔尺寸过大 法兰取压标准孔板   正误差
5 取压孔口有毛刺 所有节流装置   误差为-30%~30%
6 支座环直径太小 角接取压标准孔板 0.7 误差为-2%~5%
角接取压标准喷咀 0.75 误差为-6%~1%
7 支座与法兰间垫片内孔过小 标准孔板和喷咀   误差为-60%~60%
8 装置位置不同心 标准孔板和喷咀 0.8 偏心率0.015D,误差-1%~1%,zui大<5%
9 进口圆锥角收敛不正确 文丘里管   用12°角代替15°角,误差2%
10 进口扩散角收敛不正确 文丘里管   若不正确,影响压力损失
11 圆锥与喉部半径不正确 文丘里管   若不正确,误差>1.5%

（2）管线布置的偏离检查
  管线布置的偏离检查内容有：阻流件是否靠近节流装置，流动调整器的应用等是否正确，如使用不当，反而会带来流场偏移、堵塞、高压力损失等副作用。其偏离标准规定要求的影响见表2和表3。
表2 阻流件后上游直管段太短 
序号 原因 节流装置名称 β 附加误差值或影响
1 单个90°弯头 所有节流装置   误差随取压口面和直管段长度而变
2 同一平面的两个90°弯头 角接取压标准孔板 0.55 直管段长度>4D,误差<1.5%
0.75 直管段长度>4D,误差<3%
3 不同平面的三个90°弯头 角接取压标准孔板 0.75 直管段长度>4D,误差<-5%
4 全开球阀 角接取压标准孔板 0.55 直管段长度>4D,误差<1.5%
0.75 直管段长度>8D,误差<5%
法兰取压和径距
取压标准孔板 <0.75 直管段长度>6D,误差<2%
5 渐扩管（在1.8D长度内,由0.5D变到D） 角接取压标准孔板 0.4 无直管段长度,误差-10%
0.7 无直管段长度,误差-50%
6 渐缩管（在1D长度内,由1.25D变到D） 角接取压标准孔板 0.4 无直管段长度,误差-0.5%~+0.5%
0.7 无直管段长度,误差+2%
7 温度计套管 标准孔板   套管直径>0.04D和直管段长度<15D,误差<2%

表3 阻流件后下游直管段太短
序号 原因 节流装置名称 β 附加误差值或影响
1 单个90°弯头 角接取压标准孔板   误差随取压口面而变
2 同一个平面的两个90°弯头 角接取压标准孔板 0.55 直管段长度>ID,误差<-2%
0.75 直管段长度>ID,误差<-3%
3 不同平面的三个90°弯头 角接取压标准孔板 0.55 直管段长度>ID,误差<-2%
4 全开球阀 角接取压标准孔板 0.75 直管段长度>ID,误差<-2.5%
0.55 直管段长度>ID,误差<-0.5%
0.75 直管段长度>ID,误差<-1%
5 节流装置与渐缩管（在ID内,由ID变到0.5D）间无下游直管段长度 角接取压标准孔板 <0.4  
  （3）使用偏离的检查
  使用偏离的检查内容有：孔板有无弯曲变形，节流件上游端面及节流件上游测量管有无沉积脏物，孔板入口直角边缘是否变钝及破损，文丘里管内表面粗糙度有无变化，管壁粗糙度有无增加等。其偏离标准规定要求的影响见表4。 
表4 使用中的问题 
序号 原因 节流装置名称 β 附加误差值或影响
1 孔板变形 标准孔板   不可预见
2 节流件上游有沉积物 标准孔板   负误差,对较高β值,误差增加得多
3 节流件孔径有沉积物 标准孔板   正误差,对较高β值,误差增加得多
4 脉动流 所有节流装置   通常正误差,误差很大
5 过低管道雷诺系数 法兰取压标准孔板 0.3 当ReD=1000,误差-7.5%,ReD=250,误差-14%
0.6 当ReD=1000,误差-19%,ReD=250,误差-26
角接或径距取压标准孔板 0.3 当ReD=1000,误差-2.5%,ReD=100,误差-14%
0.6 当ReD=1000,误差-20%,ReD=200,误差-25%
6 节流件上游面粗糙 标准孔板 0.5 粗糙增加,负误差增加
7 粗糙度超过规定 文丘里管   正误差

  1.4 正确估算差压计的误差
  差压计的不确定度是按引用误差计算的，它的误差分布如表5。 
表5 差压计误差分析表（若差压计精度为0.5级） 
相对工作点（工作点/量程）/% 相对误差/±% 相对流量（指示流量/刻度流量）% 差压计误差对流量值的影响/±%
9 5.56 30 2.36
16 3.13 40 1.77
25 2.00 50 1.41
36 1.39 60 1.18
49 1.02 70 1.01
64 0.78 80 0.88
81 0.62 90 0.78
100 0.5 100 0.71

  由表5可看出，若系统在50%以下运行，差压计的相对误差在±1%～±6%之间，对流量的影响在±1%～±3%之间；同时由于雷诺数是流量值的函数，流量值偏离必定引起雷诺数的变化，这样必然引起流出系数的变化，这些影响集中在一起产生的误差是较大的。
2 差压式流量计的维护
  2.1 维护的必要性
  任何一套差压式流量计，其节流装置的设计计算都是根据用户提供的介质种类、温度、压力、流量和管道几何尺寸等工况参数计算的，系统只有在设计计算采用的工况下运行，才能保证测量误差在规定范围内，若实际使用工况偏离设计工况，系统测量数据就不能保证测量误差在规定范围内。然而实际使用的差压式流量计与设计工况常常不一致，有的甚至相差悬殊。因此，对这种测量系统进行维护是必要的。
  2.2 维护的方法
  （1）硬维护。硬维护就是对流量测量系统硬件的维护，如定期对流量显示表进行校验以确定示值的准确性，定期检查阀门、导压管有无泄露、堵塞，定期排污、排气等。
  （2）软维护。软维护就是对流量测量系统运行的工况参数进行跟踪分析与研究计算，再根据计算结果对系统技术参数进行修正，使系统技术参数接近实际运行工况。软维护的内容有：收集保管好系统的设计计算、制造、安装等文件资料；在系统稳定运行后，对系统的工况进行调查分析研究，若发现运行工况偏离设计值，就根据计算结果对系统进行调整或修正，如增加温度压力校正环节等。
  随着企业不断走向市场，为了提高经济效益，使企业的生产经营管理进一步深化，工艺生产过程中各种物料和能源的流量计量越来越重要。因此，只有正确使用和加强流量测量系统的维护，才能满足企业的要求，使流量计量发挥重要的作用。