摘要：利用孔板流量計(jì)對流體進(jìn)行計(jì)量時(shí),為保證流量計(jì)正常運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)量要求，需要人工對孔板流量計(jì)進(jìn)行正確的運(yùn)行和維保操作。由于孔板流量計(jì)廣泛采用了分體設(shè)計(jì),人工操作涉及的環(huán)節(jié)較多,某個(gè)環(huán)節(jié)操作不當(dāng)均會對孔板流量計(jì)的運(yùn)行產(chǎn)生較大影響,給測量結(jié)果帶來附加誤差。為此根據(jù)孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了孔板流量計(jì)常見的23條操作不當(dāng)行為，并針對性地提出了相應(yīng)的防范措施,對增強(qiáng)操作人員的防錯(cuò)意識、減少現(xiàn)場人工操作不當(dāng)行為、提高操作人員的查障排障水平及保障孔板流量計(jì)的正常運(yùn)行有一定借鑒意義。
0引言
孔板流量計(jì)歷史悠久、應(yīng)用廣泛,它的原理是利用節(jié)流裝置使被測流體流速增加、靜壓降低,在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差,利用壓差與流量的對應(yīng)關(guān)系來衡量流量的大小”�？装辶髁坑�(jì)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、價(jià)格低廉、制造容易、性能穩(wěn)定、使用壽命長、適用范圍廣、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)成熟。標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制造安裝的孔板流量計(jì)無需實(shí)流標(biāo)定即可投人使用,這一優(yōu)點(diǎn)為孔板流量計(jì)的制造和應(yīng)用帶來便利,是目前天然氣流量計(jì)量系統(tǒng)中應(yīng)用最多的流量計(jì),特別是在大管徑天然氣流量計(jì)量中獲得廣泛應(yīng)用
由于孔板流量計(jì)僅有孔板是易損件,為便于檢查、清洗和更換孔板,孔板流量計(jì)普遍采用一次裝置與二次裝置分開的分體設(shè)計(jì),這樣設(shè)計(jì)的好處是:檢查、清洗和更換孔板時(shí)僅需拆裝一次裝置,大幅降低了維保工作量;只需更換孔板就能保持流量計(jì)如新,有利于保持計(jì)量性能;除孔板外其余部件可長期重復(fù)使用,有效降低了使用成本。但分體設(shè)計(jì)也帶來信號傳輸距離遠(yuǎn)、途經(jīng)環(huán)節(jié)多、空間跨度大等問題,由此增加了發(fā)生故障的幾率。因此孔板流量計(jì)是一種從設(shè)計(jì)、制造安裝、標(biāo)定、操作5個(gè)環(huán)節(jié)要求都很嚴(yán)格的儀表,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都可能產(chǎn)生較大的誤差。其中設(shè)計(jì)、制造、安裝、標(biāo)定環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的國家標(biāo)準(zhǔn)可供執(zhí)行,而操作環(huán)節(jié)目前無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),通常由現(xiàn)場人員根據(jù)各自經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行運(yùn)行操作和維保操作,現(xiàn)場人員操作水平對孔板流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)有決定性影響,如果操作不當(dāng)常常會.對孔板流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生不利影響,甚至引起:較大的附加誤差。實(shí)際上設(shè)計(jì)、制造、安裝、標(biāo)定環(huán)節(jié)都是由經(jīng)國家資質(zhì)認(rèn)證的正規(guī)專業(yè)機(jī)構(gòu)按國家標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)完成,其出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性較小,孔板流量計(jì)出現(xiàn)較大附加誤差多數(shù)是因?yàn)楝F(xiàn)場操作不.當(dāng)造成的。因此分析了解操作因素對孔板流量計(jì)精度的影響,對保障準(zhǔn)孔板流量計(jì)的正確計(jì)量有重要作用。
1操作不當(dāng)對孔板流量計(jì)的影響及其防范措施
孔板流量計(jì)現(xiàn)場操作包含運(yùn)行操作和維保操作，涉及孔板流量計(jì)的一次裝置(節(jié)流裝置)、二次裝置(導(dǎo)壓管、變送器與流量計(jì)算機(jī))�？装辶髁坑�(jì)的運(yùn)行狀態(tài)與操作密切相關(guān),操作不當(dāng)容易使孔板流量計(jì)的運(yùn)行處于不正確狀態(tài),不僅影響本部位的正常運(yùn)行,而且對孔板流量計(jì)的最終計(jì)量結(jié)果都會產(chǎn)生不利影響。通過長期的統(tǒng)計(jì)和分析,下列操作不當(dāng)較為常見,容易形成較大的附加誤差,應(yīng)注意識別和防范。
1.1一次裝置部分
一次裝置是差壓信號產(chǎn)生的源頭,若操作不當(dāng)會產(chǎn)生失準(zhǔn)的差壓信號,然后傳送給二次裝置,使二次裝置得出錯(cuò)誤的測量結(jié)果。以下操作不當(dāng)會形成較大的附加誤差。
1)孔板反裝:在檢查、清洗、更換孔板過程中,安裝孔板時(shí)把孔板上下游方向裝反，造成縮脈后移,形成較大的附加誤差。安裝孔板時(shí)應(yīng)將孔板開孔的喇叭口向下游方向安裝。
2)孔板偏心:夾持器安裝孔板,孔板銳孔圓心與測量管軸線不重合,使縮脈周向不對稱。安裝孔板時(shí)在多個(gè)徑向,仔細(xì)核對調(diào)整孔板邊緣與夾持器邊緣距離至-致:如果使用了孔板夾緊環(huán)應(yīng)注意夾緊環(huán)對中;擰緊夾持器螺栓時(shí)注意對稱、均勻上緊,防止不對稱擠壓造成孔板偏移。
3)孔板夾持器密封墊加工不規(guī)范或安裝偏心，造成密封墊伸入測量管內(nèi)干擾流場。應(yīng)選用尺寸合格的密封墊,安裝時(shí)在多個(gè)徑向仔細(xì)核對調(diào)整密封墊邊緣與夾持器邊緣距離至-致。
4)密封端面黃油涂抹過多過厚,孔板夾持器上緊后多余的黃油擠入測量管內(nèi)干擾流場。密封端面黃油應(yīng)涂抹均勻、全面、盡量薄。
5).上夾持器螺栓時(shí)未對稱、均勻、漸進(jìn)地?cái)Q緊周向螺栓,造成孔板受力不均而變形。應(yīng)對稱、均勻、漸進(jìn)地?cái)Q緊夾持器周向螺栓。
6)孔板長期不清洗會粘上污垢.改變孔板幾何輪廓,形成附加誤差。應(yīng)定期清洗孔板。
7)孔板清洗或檢測時(shí)不慎碰撞、劃傷、銳角碰缺口或跌落,改變了孔板幾何輪廓。應(yīng)拿緊抓穩(wěn)，輕拿輕放,防碰防劃。
8)對水平安裝的氣體工質(zhì)孔板,積液會減少測量管流通面積,不僅造成實(shí)際孔徑比偏離名義孔徑比,而且較多的積液會影響流束收縮的周向?qū)ΨQ性,使標(biāo)準(zhǔn)孔板縮脈偏心。應(yīng)按時(shí)定期排除孔板上下游的積液,尤其是上游的積液。
9)測量管內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢、臟污會改變測量管流通面積,使實(shí)際孔徑比偏離名義孔徑比。應(yīng)定期檢查清理測量管內(nèi)壁,清管后使用重新測量的測量管內(nèi)徑。
10)孔板銳孔磨損較大時(shí)也會使實(shí)際孔徑比偏離名義孔徑比。應(yīng)按計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)給出的檢定周期及時(shí)送檢,當(dāng)被測工質(zhì)有較多固體顆粒時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短檢定周期。
1.2二次裝置部分
二次裝置包括導(dǎo)壓管、差壓變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī),該部分涉及環(huán)節(jié)多、空間跨度大，所以發(fā)生故障的幾率大,操作不當(dāng)會影響孔板流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài),形成較大的附加誤差。
1.2.1導(dǎo)壓管
1)導(dǎo)壓管上的接口、焊縫、閥門盤根、排污閥和排氣閥泄漏會降低該導(dǎo)壓管內(nèi)的壓力值,造成靜壓或差壓信號失真。定期用洗潔精稀釋液噴涂接口、焊縫..閥門盤根查漏,排污閥和排氣閥要關(guān)嚴(yán)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力或流量異常時(shí)要及時(shí)查漏除漏。另一種查漏方法是在平衡閥關(guān)閉的情況下,關(guān)閉上、下游取壓口截止閥,觀察變送器差壓值是否保持穩(wěn)定,若差壓值~下降表示上游導(dǎo)壓管路泄漏,若差壓值上升表示下游導(dǎo)壓管路有泄漏，若差壓值快速歸零表示上、下游導(dǎo)壓管路同時(shí)存在泄漏或平衡閥內(nèi)漏。
2)導(dǎo)壓管中氣相工質(zhì)混人液體,或液相工質(zhì)混人氣體,不同相的流體因密度和熱膨脹系數(shù)不同容易造成靜壓位能改變,帶來附加誤差。應(yīng)注意觀察壓力和流量的異常變化,對氣相工質(zhì)及時(shí)從排污閥排放混入的液體,對液相工質(zhì)及時(shí)從排氣閥排放混入的氣體。
3)同相但不同質(zhì)的流體混入導(dǎo)壓管,不同質(zhì)的流體因密度不同容易造成附加誤差,這種情況在測量液體較明顯。應(yīng)定期及時(shí)從排污閥排液,必要時(shí)可從變送器或靠近變送器的接口處排放。
4)工質(zhì)中的雜質(zhì)臟物、油脂等堵塞導(dǎo)壓管,造成不能傳壓。平時(shí)應(yīng)多注意觀察差壓和流量的異常變化,定期對導(dǎo)壓管進(jìn)行放空、排污及蒸汽吹掃,確保導(dǎo)壓管暢通。
5).冬季或寒區(qū)的低溫導(dǎo)致導(dǎo)壓管內(nèi)液體或濕氣結(jié)冰堵塞。平時(shí)應(yīng)多注意觀察差壓和流量的異常變化,低溫李節(jié)適當(dāng)增加排污次數(shù),對導(dǎo)壓管路進(jìn)行保溫,或增加加熱補(bǔ)償保溫措施。
6)平衡閥內(nèi)漏造成差壓值減小甚至歸零,使流量值偏小。關(guān)閉平衡閥時(shí),對有內(nèi)漏關(guān)不嚴(yán)的平衡閥要及時(shí)更換。
平衡閥內(nèi)漏鑒別方法:在流量較大時(shí)關(guān)閉三閥組的平衡閥、正壓閥和負(fù)壓閥,觀察變送器差壓值是否保持穩(wěn)定，若出現(xiàn)快速下降趨零證明平衡閥內(nèi)漏造,需更換平衡閥。
7)在啟停儀表時(shí),三閥組開關(guān)順序錯(cuò)誤會使差壓變送器測量元件(膜片或膜盒)單向受壓和受熱，容易造成難以恢復(fù)的輕微塑性變形,造成零位偏移和附加誤差。開三閥組時(shí)應(yīng)先開平衡閥,再依次打開正壓閥和負(fù)壓閥,最后關(guān)閉平衡閥。關(guān)三閥組時(shí)先開平衡閥,再依次關(guān)閉正壓閥和負(fù)壓閥。
8)儀表啟動(dòng)時(shí)需要把工質(zhì)從測量管道引入變送器測量室，若變送器測量室未排空就無法保證整個(gè)導(dǎo)壓管路的工質(zhì)流體單相單質(zhì),造成靜壓位能改變,帶來附加誤差。啟動(dòng)儀表時(shí)應(yīng)擰開變送器測量室的排空絲堵.排掉無用的氣體.確保導(dǎo)壓管路流體單相單質(zhì)。
1.2.2差壓變送器和流量計(jì)算機(jī).
1)啟用差壓變送器前未校零位:不校零位易造成零位偏移,使差壓變送器讀數(shù)整體偏移失準(zhǔn)。啟用差壓變送器前，應(yīng)關(guān)閉上、下游取壓口截止閥,打開排污閥排空介質(zhì),打開平衡閥和變送器測量室排空絲堵.在變送器正負(fù)測量室完全等壓(差壓等于零)時(shí)校正差壓變送器零位。
2)孔板銳孔孔徑輸錯(cuò):檢定或更換孔板后未按新檢定證書出具的銳孔孔徑輸入?yún)?shù)。應(yīng)用檢定證書數(shù)據(jù)。
3)輸錯(cuò)測量管內(nèi)徑參數(shù):對測量管內(nèi)壁清理后測量管內(nèi)徑會發(fā)生變化,不及時(shí)在流量計(jì)算機(jī)上更改:會使實(shí)際孔徑比偏離名義孔徑比。應(yīng)用測量管內(nèi)徑測量數(shù)據(jù)。
4)輸錯(cuò)氣體組分氣質(zhì)參數(shù):氣體組分的變化會:引起天然氣相對密度的改變,最終影響體積流量的計(jì)算結(jié)果。應(yīng)用測量數(shù)據(jù)。
5)輸錯(cuò)當(dāng)?shù)卮髿鈮?各地大氣壓不同。應(yīng)用當(dāng)?shù)卮髿鈮旱臏y量數(shù)據(jù)。
2結(jié)束語
孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì).制造、安裝.標(biāo)定4個(gè)環(huán)節(jié)屬于先天因素,而操作環(huán)節(jié)為后天因素,在先天因素已確定的情況下,操作環(huán)節(jié)決定著孔板流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài),對孔板流量計(jì)的計(jì)量性能影響大、可塑性強(qiáng).需要引起足夠重視。為了防止人工操作不當(dāng)對孔板流量計(jì)性能的影響，分析和掌握孔板流量計(jì)在使用過程中人為因索產(chǎn)生誤差的原因是一項(xiàng)重要工作,因此應(yīng)注意總結(jié)不當(dāng)操作的類別和項(xiàng)目，研究有效的防范措施，增強(qiáng)操作人員對不當(dāng)操作的識別和防范能力,減小不當(dāng)操作的發(fā)生幾率,使孔板流量計(jì)始終處于正確的運(yùn)行狀態(tài),從而保證計(jì)量結(jié)果的正確可靠。
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