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用戶常從流程系統(tǒng)物料平衡,與前史測量值比照或與別的參比流量測量值比照,感受運用中測量不,可是卸下表面去流量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上校驗,除少數(shù)是表面本身失誤(如調(diào)試設(shè)定過失)外,證明大多數(shù)表面是正常的。究其要素通常大多數(shù)屬表面設(shè)備安頓不妥和管道內(nèi)介質(zhì)中混有異相物(如氣體中有凝集液滴,液體中混進氣泡)等構(gòu)成運用方面的失誤。 1不良設(shè)備 1.1第1類不良設(shè)備 操作不善和安頓不妥的不良設(shè)備,多見的有: 1)標(biāo)準(zhǔn)孔板的銳角未裝在迎流面。 2)表面與管道間密封襯墊內(nèi)徑Dg小于管道內(nèi)徑Dp和表面內(nèi)徑Dm而發(fā)生束流。Dg應(yīng)略大于Dm,如Dg 3)密封墊片偏疼(未對準(zhǔn)基地)。密封襯墊設(shè)備偏疼,遮住了有些流通面積,使速度分布嚴(yán)重畸變不對稱。因為不對稱活動發(fā)生在流量傳感器進口,即上游直管段長度為零,會對差壓式、渦輪式、渦街式、超聲式,靶式、電磁式等表面帶來測量過失。例如DN50mm電磁流量計襯墊偏疼10mm,測量過失高達4%~10%。 4)流量計處于過失的活動方向。 5)將對于振動煩擾活絡(luò)的表面設(shè)備在有振動的管道上。 6)短少必要的防護性配件。 這些缺陷,是盡人皆知或表面制造廠提出應(yīng)當(dāng)避免的。可是因操作人員未經(jīng)嚴(yán)峻練習(xí),短少知識而未得到重視,這類失誤層出不窮。 密封墊片內(nèi)徑過小或設(shè)備偏疼雖然對容積式、浮子式、科里奧利質(zhì)量式等表面的流量值沒有影響或影響極小,但會增加額外的壓力丟掉。 1.2第2類不良設(shè)備 1.2.1上游擾動源 上游的擾動源有螺旋式焊縫管和各類阻流管件(如彎管、異徑管、支管和閥),如圖1所示[2]。按擾動流類型分為兩類,第1類速度分布有畸變和有二次活動;第2類除速度分布畸變和二次活動外,還有旋渦。各類管件中遇到zui多的是彎管和各種彎管組合(如同平面雙彎管和立體雙彎管)。各類流量表面對上游活動擾動的活絡(luò)程度不一,因而要提出各自的設(shè)備懇求。 圖1根據(jù)擾動流類型分類的各種管件 在各類流量表面中,節(jié)約差壓式表面對節(jié)約件上下賤直管段長度懇求的試驗做得zui為完善,典型阻流件比照老到的效果現(xiàn)已在世界標(biāo)準(zhǔn)ISO5167中作出了規(guī)矩。別的各類流量表面至今沒有抵達如此老到的程度;不管是標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)仍是制造廠運用說明書供應(yīng)的數(shù)據(jù),都不及節(jié)約差壓式流量表面完善,有時只能起參看效果。同一種類表面因為構(gòu)造不相同,影響程度差異也很大。例如:的渦輪螺旋狀葉片比平直狀葉片受旋渦流的影響要小得多;傳達時間法超聲流量計中V法聲道安頓受旋渦流影響比Z法小。 1.2.2下賤擾動源 通常那種認(rèn)為流體一旦流出流量表面后的活動狀況不會再影響表面,僅僅一種錯覺。事實上,彎管、閥門等對流體活動構(gòu)成的擾動會上溯傳達,可以影響到幾倍管徑長度的距離處。在大多數(shù)狀況下5倍管徑的下賤直管段現(xiàn)已足夠了;有些特例或許要稍長些,但可以為10倍管徑的下賤直管段,就能可靠地敷衍任何下賤管件所發(fā)生的擾動。如直管段長度不能滿意懇求而又要保證測量精度,則可采用以下兩個變通方法之一。 1)在現(xiàn)場設(shè)備條件下校準(zhǔn),或在相同于現(xiàn)場設(shè)備條件的擾動阻流件與表面一起,在試驗室實流校驗設(shè)備上校準(zhǔn)。 2)在表面上游設(shè)備如下節(jié)所述的活動調(diào)整器。 2活動調(diào)整器 在世界標(biāo)準(zhǔn)化組織技能委員會草案ISO/CD51671《用設(shè)備在布滿流體的圓形截面管道中差壓設(shè)備測量流量第1有些———總則》[3]中,材料性質(zhì)的“附錄C"將活動調(diào)整器分類為活動整直器(flowstraightener)和真活動調(diào)整器(trueflowconditioner)。前者的功用僅消除或顯著減小旋渦,而并不相同時調(diào)整流速分布使之靠近于充分發(fā)展的流速分布;后者在消除或減小旋渦的一起調(diào)整流速分布狀況。ISO51671將徑向葉片(Etoile)式、柵格(AMCA)式、斯普倫克爾(ASME)式和管制式劃歸為活動整直器,而將平板交叉式(贊克(ISO)式)和三菱式(多孔板式)劃歸為真活動調(diào)整器。 文獻[1]列有包括上述多種活動調(diào)整器的構(gòu)造外形、管制直徑和開孔標(biāo)準(zhǔn)等;裝用后對畸變和旋渦的改善效果;以及它們的壓力丟掉計算式和耐久壓力丟掉系數(shù)。 活動調(diào)整器(廣義)有時如設(shè)備不小心,會發(fā)生副效果而不能使活動有所改善。裝用時應(yīng)遵照以下基本準(zhǔn)則。 1)與三菱式相似的多孔板活動調(diào)整器即便十分靠近活動擾動源,也能*地起效果,因而可以直接裝到彎管和閥等的出口法蘭上。 2)別的各類活動調(diào)整器有必要設(shè)備在擾動源下賤起碼3D的距離,否則易被剛發(fā)生的擾動削弱調(diào)整效果。 3)從活動調(diào)整器流出的速度分布還存在一些畸變,因而在其下賤與流量傳感器之間還應(yīng)有一段直管段以削除畸變。該直管段的志向長度宜為20D以上,起碼應(yīng)不低于10D。如將活動調(diào)整器和流量傳感器設(shè)備在一起進行實流校準(zhǔn),則直管段長度有5D就夠了。 3氣穴構(gòu)成的失誤 在測量液體流量時,表面流量檢查部位發(fā)生氣穴(蝕)將致使過失的測量。氣穴發(fā)生的要素是表面內(nèi)部壓力低于液體蒸氣壓所造成的。應(yīng)前進工作壓力或在表面下賤裝背壓閥以前進表面內(nèi)部壓力,勿使其低于標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)或制造廠規(guī)矩的壓力值。 表面上游管線配件發(fā)生氣穴是常被疏忽的一個禍源,特別是燃料、石油加工產(chǎn)品或有機溶劑發(fā)生的氣穴,構(gòu)成云霧狀氣泡在其下賤會堅持恰當(dāng)長的距離,很簡略構(gòu)成表面測量 過失。流量控制閥在靠近封閉狀況活動時zui易發(fā)生氣穴;某些三通閥和四通閥在改動流通方向時也簡略發(fā)生激烈的氣穴。這些都是值得致使留心的。 4液體中混有氣體(泡) 液體中混有氣體(泡),是液體流量測量發(fā)生測量過失和輸出不穩(wěn)等缺點出現(xiàn)頻率頗高的要素之一。除上面所述氣穴發(fā)生氣泡外,還有以下幾種途徑會致使在液體中進入空氣或發(fā)生游離氣體(氣霧或氣泡)。 1)旋渦等卷入空氣:儲存容器液位高度降低到略高于吸入管進口端,或該高度只需1~2倍進口直徑D的距離時,就會發(fā)生旋渦,很簡略將氣液界面的空氣卷入液體進入管道。通常懇求液位要高于進口2~5D(取決于吸入流速),才能保證不構(gòu)成旋渦。在實踐中遇到這么的失誤事例許多,也或許是管道進入空氣zui廣泛和進氣量zui多的要素。在流程工業(yè)方面配比混合容器攪拌時混入空氣,也是在實踐中常會遇到的。 2)管道充液不全殘留空氣:修補管道系統(tǒng)先要排盡液體,完畢后從頭充液??墒怯袝r候要*布滿亦恰當(dāng)艱難,因為在管道系統(tǒng)高點(如倒U形管頂部)和死角,易聚存氣團,日后遇到壓力或流量俄然動搖,氣團分裂便會被液體帶走有些氣體。這常是管線投入工作前期流量表面測量不的要素之一。因而在必要時在高點設(shè)置排氣閥,以便人工排放潴留氣體。 3)密封泄露:氣體的粘度遠(yuǎn)比液體小,某處液壓密封試驗時能堅持管內(nèi)液體不外泄,卻不一定能保證管內(nèi)氣體不外泄或吸入。負(fù)壓管道聯(lián)接處的密封稍有不小心,很簡略將空氣吸入管內(nèi);正壓管道系統(tǒng)泵吸入端負(fù)壓管段密封不良或泵轉(zhuǎn)軸填料老化泄露也會吸入空氣。負(fù)壓管道系統(tǒng)吸入空氣尚易為我們想到,可是若管道內(nèi)略高于大氣壓且出現(xiàn)脈動流,亦會出現(xiàn)剎那間壓力低于大氣壓而吸入空氣的表象,就通常會被疏忽了。 4)液體中溶解的氣體因溫度、壓力改動游離成氣泡:當(dāng)液體壓力降低或溫度增加時,溶解在液體中的氣領(lǐng)會分別出游離氣霧或氣泡。例如石油加工產(chǎn)品若溫度增加15℃,溶解空氣構(gòu)成游離氣泡體積達1%~15%。 5)冷卻縮短構(gòu)成的氣泡:這是一種比照蔭蔽的液體中混入氣體的方法。當(dāng)布滿液體的管道系統(tǒng)欲中止工作時,封閉進出口截止閥后逐步冷卻。因為液體體積的縮短比管道系統(tǒng)空腔的縮短大得多,至使管內(nèi)構(gòu)成真空的縮短空間。液體中溶解的氣體分別成游離氣泡堆集于管道系統(tǒng)內(nèi)的高點,在從頭開車時便會出現(xiàn)測量過失。 5氣體中冷凝液 通常氣體中水蒸汽的凝集對測量精度影響不大,只需測量空氣或氣體流量的度懇求較高時才予以留心,并且應(yīng)盡或許避免凝集。zui有把握避免凝集的方法是使氣體處于單調(diào)狀況,可是在實踐中又通常不易辦到。較簡練的方法是控制管道內(nèi)的壓力和(或)溫度,使管道系統(tǒng)中的水蒸汽不要處于飽滿狀況。 6磨損和堆積結(jié)垢 通常,運用者希望流量表面設(shè)備調(diào)試好后,一貫?zāi)苓M行地測量,直到不能運用中止。這當(dāng)然是一種希望。我們對有活動測量零部件的渦輪式、容積式表面中軸承磨損,活動件和中止件間的空地改動(磨損增加空地,結(jié)垢減少空地)影響測量功用,易予以重視;對無活動零部件的表面如節(jié)約差壓式、渦街式等表面,受磨損與結(jié)垢堆積的影響常被疏忽。 實際上這些流量表面測量通道因磨損、堆積致使標(biāo)準(zhǔn)改動的影響不是微乎其微的。例如DN100管道管壁改動±05mm(堆積或磨損),流量測量值就要改動±1%,對于05級表就不是可以疏忽的小數(shù)目了。 標(biāo)準(zhǔn)孔板孔的上游銳邊沿嚴(yán)峻懇求邊沿半徑r≤00004d(d為節(jié)約孔直徑)。若銳邊沿磨鈍至r/d=0.002,流出系數(shù)改動+12%;r/d=0004,流出系數(shù)改動+22%;r/d=0008,流出系數(shù)則改動+4%[4]。標(biāo)準(zhǔn)孔板迎流端面堆積也要影響流出系數(shù),例如DN100測量管孔板迎流端面堆積厚度25mm;孔板節(jié)約孔與管道直徑之比β=d/D=07時,流出系數(shù)改動+3%;β=02時,流出系數(shù)改動高達+62%[4]。 旋渦發(fā)生體迎流端面堆積也會影響流量測量值。據(jù)日本Oval公司工作人員著文泄露仿照試驗效果,在該公司三角柱發(fā)生體端的堆積物厚度Y為001D時附加過失為-2%;Y=002D時,附加過失為-34%[5]。 對于電磁流量計,堆積結(jié)垢除掉對流通面積發(fā)生影響外,假如絕緣性的堆積層掩蓋電極表面,則該量信號被斷路;假如導(dǎo)電性垢層堆積于測量管內(nèi)壁,則流量信號被短路,二者都會使電磁流量計無法正常工作。 對于運用日益增多的江河原水計量,應(yīng)留心表面測量管內(nèi)壁堆積層的厚度,并要守時鏟除。例如上海某水廠DN1600黃浦江原水輸水管所裝電磁流量計,啟用2年后感到計量減少,可是檢查表面本身卻正常。因為不能停流來檢查流量傳感器測量通道的狀況,所以直到運用6年后進入流量傳感器測量管檢查,淤泥堆積厚度竟已抵達10mm。這類場合要守時鏟除淤泥,并預(yù)設(shè)能進入管道和傳感器的入孔等。 7正常工作的誤解 常有用戶反映表面測量不或工作不正常,但現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),缺點通常實際上不是表面本身的要素,而是由系統(tǒng)要素所造成的使的,即發(fā)生了誤解。 1)旁路管截止閥泄露:為便于修補,流量表面通常裝有旁路管,旁路管截止閥泄露一定減小表面讀數(shù),而閥的微量泄露又不易發(fā)覺,常被誤認(rèn)為測量不。更有甚者,在有些核算或節(jié)約有獎的介質(zhì)測量場合,在旁路閥上招搖撞騙,人為地不密閉,則可采用在閥手輪上系線錯封等防范措施。