全购仪表为您分析流量仪表应用常见失误
  • 添加人：51gso 　 添加时间：2011/9/21 11:51:09 
    在各行各业被普遍使用的流量仪表检测与掌握现场中，具有或多或少这样那样的使用失误，致使构成各种误差与影响。在各类流量计中，节流差压式仪表对节流件高低游直管段长度请求的实验做得最为完美，典型阻流件比拟幼稚的后果曾经在国际标准ISO5167中作出了规则。其它各类流量仪表至今尚未到达如此幼稚的水平；不论是标准标准还是流量仪表消费厂家运用阐明书提供的数据，都不及节流差压式流量仪表完美，有时只能起参考作用。同一种类仪表由于构造不同，影响水平差异也很大。例如：涡轮番量计的涡轮螺旋状叶片比平直状叶片受旋涡流的影响要小得多；传达工夫法超声波流量计中V法声道安排受旋涡流影响比Z法小。 

    　　1下游扰动源 

    　　一般那种以为流体一旦流出流量仪表后的活动形态不会再影响仪表，只是一种错觉。现实上，弯管、阀门等对流体活动构成的扰动会上溯传达，能够影响到几倍管径长度的间隔处。在大局部情况下5倍管径的下游直管段曾经足够了；有些惯例能够要稍长些，但能够为10倍管径的下游直管段，就能牢靠地对付任何下游管件所发作的扰动。如直管段长度不能满意请求而又要保证丈量精度，则可采取以下两个变通方法之一。 

    　　1)在现场安装条件下校准，或在相反于现场安装条件的扰动阻流件与仪表一同，在实验室实流校验安装上校准。 

    　　2)在仪表下游安装如下节所述的活动调整器。 

    　　2活动调整器 

    　　在国际标准化组织技术委员会草案ISO/CD5167 1《用安装在布满流体的圆形截面管道中差压安装丈量流量第1局部—总则》中，材料本质的“附录C”将活动调整器分类为活动整直器(flow straightener)和真活动调整器(true flow conditioner)。前者的功用仅消弭或明显减小旋涡，而并不同时调整流速散布使之接近于充沛开展的流速散布；后者在消弭或减小旋涡的同时调整流速散布情况。ISO5167 1将径向叶片(Etoile)式、栅格(AMCA)式、斯普伦克尔(ASME)式和管束式划归为活动整直器，而将平板穿插式(赞克ISO式)和三菱式(多孔板式)划归为真活动调整器。 

    　　文献列有包括上述多种活动调整器的构造外形、管束直径和开孔尺寸等；装用后对畸变和旋涡的改善成效；以及它们的压力丧失计算式和永世压力丧失系数。 

    　　活动调整器有时如安装不慎，会发作反作用而不能使活动有所改善。装用时应遵照以下根本原则。 

    　　1)与三菱式类似的多孔板活动调整器即使十分接近活动扰动源，也能很好地起作用，因而能够间接装到弯管和阀等的入口法兰上。 

    　　2)其他各类活动调整器必需安装在扰动源下游至多3D的间隔，否则易被刚发作的扰动减弱调整作用。 

    　　3)从活动调整器流出的速度散布还具有一些畸变，因而在其下游与流量传感器之间还应有一段直管段以削除畸变。该直管段的幻想长度宜为20D以上，至多应不低于10D。如将活动调整器和流量传感器安装在一同中止实流校准，则直管段长度有5D就够了。 

    　　3液体中混有气泡 

    　　液体中混有气体(泡)，是液体流量丈量发作丈量误差和输入不稳等毛病呈现频次颇高的缘由之一。除下面所述气穴发活力泡外，还有以下几种道路会招致在液体中进入气氛或发作游离气体(气雾或气泡)。 

    　　1)旋涡等卷入气氛：贮存容器液位高度降落到略高于吸入管入口端，或该高度只要1～2倍入口直径D的间隔时，就会发作旋涡，极易将气液界面的气氛卷入液体进入管道。一般请求液位要高于入口2～5D(取决于吸入流速)，才干保证不构成旋涡。在理论中碰到这样的失误案例很多，也能够是管道进入气氛最普遍和进气量最多的缘由。在流程产业方面配比混合容器搅拌时混入气氛，也是在理论中常会碰到的。 

    　　2)管道充液不全残留气氛：检验管道零碎先要排尽液体，完毕后重新充液。但是有时分要完整布满亦相当艰难，由于在管道零碎高点(如倒Ｕ形管顶部)和死角，易聚存气团，日后碰到压力或流量忽然动摇，气团决裂便会被液体带走局部气体。这常是管线投入运转初期流量仪表丈量不正确的缘由之一。因而在必要时在高点设置排气阀，以便野生排放潴留气体。 

    　　3)密封走漏：气体的粘度远比液体小，某处液压密封实验时能坚持管内液体不过泄，却不必定能保证管内气体不过泄或吸入。负压管道衔接处的密封稍有不慎，极易将气氛吸入管内；正压管道零碎泵吸入端负压管段密封不良或泵转轴填料老化走漏也会吸入气氛。负压管道零碎吸入气氛尚易为人们想到，但是若管道内略高于大气压且呈现脉动流，亦会呈现霎时压力低于大气压而吸入气氛的景象，就常常会被无视了。 

    　　4)液体中溶解的气体因温度、压力变化游离成气泡：当液体压力升高或温度升高时，溶解在液体中的气领会别离出游离气雾或气泡。例如石油加工产品若温度升高15℃，溶解气氛构成游离气泡体积达1%～1 5%。 

    　　5)冷却收缩构成的气泡：这是一种比拟荫蔽的液体中混入气体的方式。当布满液体的管道零碎欲中止运转时，封闭进入口截止阀后逐步冷却。由于液体体积的收缩比管道零碎空腔的收缩大得多，至使管内构成真空的收缩空间。液体中溶解的气体别离成游离气泡积聚于管道零碎内的高点，在重新开车时便会呈现丈量误差。 

    　　4气穴构成的失误 

    　　在运用流量计丈量液体流量时，流量计检测部位发活力穴(蚀)将招致过失的丈量。气穴发作的缘由是仪表外部压力低于液体蒸气压所致。应进步任务压力或在仪表下游装背压阀以进步仪表外部压力，勿使其低于标准标准或制造厂规则的压力值。 

    　　流量仪表下游管线配件发活力穴是常被无视的一个祸源，特地是燃料、石油加工产品或无机溶剂发作的气穴，构成云雾状气泡在其下游会坚持相当长的间隔，极易形成仪表丈量误差。流量掌握阀在接近封闭形态活动时最易发活力穴；某些三通阀和四通阀在改动呆滞方向时也轻易发作激烈的气穴。这些都是值得惹起留意的。 

    　　5气体中冷凝液 

    　　一般气体中水蒸汽的凝聚对丈量精度影响不大，只要丈量气氛或气体流量的准确度请求较高时才予以留意，并且应尽能够防止凝聚。最有掌握防止凝聚的方法是负气体处于枯燥形态，但是在理论中又常常不易办到。较烦琐的方法是掌握管道内的压力和(或)温度，使管道零碎中的水蒸汽不要处于饱和形态。 

    　　6磨损和堆积结垢 

    　　一般，用户期望流量仪表安装调试好后，不断能中止正确的流量丈量，直到不能使用为止。这当然是一种期望。人们对有活动丈量零部件的涡轮式、容积式仪表中轴承磨损，活动件和运动件间的间隙变化(磨损添加间隙，结垢增加间隙)影响丈量功用，易予以注重；对无活动零部件的仪表如节流差压式、涡街式等仪表，受磨损与结垢堆积的影响常被无视。 

    　　实践上这些流量仪表丈量通道因磨损、堆积惹起尺寸变化的影响不是微乎其微的。例如DN100管道管壁变化±0.5mm(堆积或磨损)，流量丈量值就要变化±1%，关于0.5级表就不是能够无视的小数目了。 

    　　标准孔板孔的下游锐边沿严厉请求边沿半径r≤0.0004d(d为节流孔直径)。若锐边沿磨钝至r/d=0.002，流出系数变化+1 2%；r/d=0 004，流出系数变化+2 2%；r/d=0 008，流出系数则变化+4%[4]。标准孔板迎流端面堆积也要影响流出系数，例如DN100丈量管孔板迎流端面堆积厚度2.5mm；孔板节流孔与管道直径之比β=d/D=0 7时，流出系数变化+3%；β=0 2时，流出系数变化高达+6 2%。 

    　　涡街流量计旋涡发作体迎流端面堆积也会影响流量丈量值。据日本Oｖal公司任务职员著文泄漏模仿实验后果，在该公司三角柱发作体真个堆积物厚度Ｙ为0 01D时附加误差为-2%；Ｙ=0 02D时，附加误差为-3 4%。 

    　　关于电磁流量计，堆积结垢除去对呆滞面积发作影响外，若是绝缘性的堆积层掩盖电极外表，则该量信号被断路；若是导电性垢层堆积于丈量管内壁，则流量信号被短路，二者都会使电磁流量计无法一般任务。 

    　　关于使用日益增加的江河原水计量，应留意仪表丈量管内壁堆积层的厚度，并要活期肃清。例如上海某水厂DN1600黄浦江原水输水管所装电磁流量计，启用2年后感到计量增加，但是反省仪表自身却一般。由于不能停流来反省流量传感器丈量通道的情况，所以直到运用6年后进入流量传感器丈量管反省，淤泥堆积厚度竟已到达10mm。这类场所要活期肃清淤泥，并预设能进入管道和传感器的入孔等。 

    　　7一般运转的曲解 

    　　常常有运用者反映仪表丈量不正确或运转不一般，但现场反省发觉，毛病常常实践上不是仪表自身的缘由，而是由零碎缘由所惹起的，即发作了曲解。 

    　　1)旁路管截止阀走漏：为便于维修，流量仪表一般装有旁路管，旁路管截止阀走漏必定减小仪表读数，而阀的微量走漏又不易发觉，常被误以为丈量不正确。更有甚者，在有些核算或浪费有奖的介质丈量场所，在旁路阀上故弄玄虚，人为地不密闭，则可采取在阀手轮上系线错封等防备措施。 

    　　2)以泵流量核对仪表流量：运转职员如对流量计发作疑心，常常与泵铭牌上“规则功用点”的额外流量中止比拟，或与泵典型扬程 流量特性曲线的流量读数中止比拟，如不分歧即以为仪表不正确，这明显是一种曲解。泵的保送流量是泵的特性曲线和管道零碎负载特性曲线(图2之OA与OＢ)交汇点所肯定的ｑA与ｑＢ，它随着运转负载而变。而泵铭牌上的额外流量是在某一规则条件下的流量，在大局部情况下是不会分歧的。此外泵的额外流量也规则答应有4%～8%的答应误差(按泵的等级而定)，同一规格各台泵的扬程 流量特性曲线也有差异，输入流量也是不一样的。即使是泵的实测扬程 流量特性，流量值也能够有2%～3 5%的误差。因而不能用泵的流量值来作为辨别流量仪表正确与否的根据。但日常运转时可互相参照，若两值呈现与日常运转的差值有十分变化时，应作为“毛病迹象”反省泵、仪表和管道零碎。 

    　　3)液体工况变化：如今流量仪表大局部是体积流量仪表，人们关于气体在不同工况条件下所测流量值之间的联系，已索取充沛留意。但是关于液体，因受日常温度/压力工况变化不大时对流量丈量影响甚微的习气所左右，常常无视了工况变化较大时对流量丈量值的影响。 

    　　液体是非紧缩性流体，一般液体的紧缩系数不大，静压不大的紧缩量可疏忽不计。但是石油加工产品紧缩系数较大，在(5～20)×10-4/MPa，液化石油气紧缩系数更大，为(44～73)×10-4/MPa，当压力相差较大时，流量丈量值必需思索静压的影响。例如，输油管用泵加压输油，从0 5MPa升压到6MPa时体积紧缩了0 45%，假如两端辨别用容积式流量计丈量，那么两者的读数就会有相应的差异。 

    　　石油加工产品在室温四周升高10℃，体积添加0 7%～1%。这关于0 5级精度的仪表已是相当大的影响了。水的体积变化受温度变化的影响绝对较小(在10～40℃范畴内，为+(0 16～0 25)%/10℃)。但流程产业常常会碰到丈量水或水溶液在热交流进程前后体积流量的情况。若温度相差较大，则应思索温度对体积丈量值变化的影响。 

    　　浙江某化工厂运用江苏旭东仪表厂两台DN100电磁流量计辨别丈量两条管道中的两种稀酸，集合进入总管再由DN200电磁流量计计量总流量。该厂向仪表制造厂家旭东仪表厂反映，总表流量为两个分表流量之和的120%～130%，以为3台仪表均不正确。经现场理解管道压力为0 6MPa绝对压力，两分管液体温度为30℃，混合液体进入总表前经反响器热交流，温度升高到180℃。假定稀酸受温度影响的体积收缩系数和水相近，那么从30℃升高到180℃体积添加约12%，由此能够断定，总表与分表总和之间读数差次要是液体温度变化所致。此外，在0.6MPa绝对压力下，混合液体在158.5℃已开端沸腾，流过总表的流体为液体中夹有局部蒸汽，必定会也添加总表体积流量的读数。能够以为，这两种要素就是总表读数比两个仪表流量之和多20%～30%的缘由。
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