簡述孔板流量計的安裝及維護分析

陳 瑛

紹興市能源檢測院

簡述孔板流量計的安裝及維護分析

陳 瑛

紹興市能源檢測院

孔板流量計的安裝和維護涉及到流量計在使用過程中測量值的準確和科學性，因此該項工作一直備受關注和重視。本文主要從孔板差壓流量計工作原理、標準孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項、差壓式孔板流量計的正常使用條件、節流裝置的安裝和孔板流量計的維護五個方面進行了分析。

孔板；流量計；測量精度；差壓式

前言

孔板差壓式流量計是國內外相對比較早的研究，同時呢在試驗數據和現場實踐經驗方面也具有較高的標準的流量計。其結構簡單，生產成本低，性能穩定，使用壽命長，而且已經標準化，所以在工業上已經獲得了非常廣泛的使用。標準孔板主要是設置有節流裝置，以便測量流量，而且還可以配用各種差壓計或變送器，這樣就可以測量各種流體的流量。

1　孔板差壓流量計工作原理

標準節流孔板是測量流量的差壓發生的節流裝置，配合各種差壓計或變送器可測量各種流體的流量。節流孔板流量計節流裝置包括環室節流孔板噴嘴等，孔板流量計元件和變送器可以相互配合使用，因為這樣可以很大程度上測量液體、蒸汽、氣體各種不同的流量，孔板流量計在電力冶金、石油化工、輕工等部門有著非常重要的作用。節流孔板裝置設置在工藝管道上，管道直徑就要遠遠大于孔板的孔徑，通過孔板節流裝置測量介質，在介質通過節流裝置的時候通道突然縮小，那么流束也隨之降低，流量就會變得更快，媒介在孔板靜壓降低的時候，也會在孔板下游一側生成一個靜態壓力（差壓）。

2　標準孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項

孔板流量計它較為直觀易維護等特點，在企業生產的一般過程控制中測流量的儀表會選擇孔板流量計。差壓式流量計是根據流動連續性原理和伯努利方程可以推導出差壓與流量之間的關系而求得流量。差壓與流量的平方成正比。流體在管道中通過孔板流量計產生壓差，孔板流量計測流量根據質量流量，體積流量，流量系數，流束膨脹系數，孔板開孔截面積，孔板前后壓差，介質密度等之間的關系計算出來的。

2.1和其他的流量計比孔板流量計的長處

（1）孔板式流量計價格低廉，結構簡單牢固，其性能穩定可靠，使用壽命長；（2）其他類的流量計沒有孔板式流量計應用廣泛；（3）節流元件與變送器、顯示儀表能夠由不同廠家生產。

2.2缺點

（1）范圍度窄，一般僅3：1～4：1（2）現場安裝條件要求高（3）測量精度普遍偏低（4）壓損大（指孔板、噴嘴等）

3　差壓式孔板流量計的正常使用條件

（1）在這個過程中工藝介質如要繼續通過孔板流量計，且要使得整個導壓管充滿，不然流量將不能進行測量。例如，棒磨機給水流量不顯示，儀器工人到現場檢查變送器開少量的水流出，認為是導壓管堵塞了，用氮氣吹，發現是通的，仔細檢查后發現節流元件安裝在靠近出水口附近（常壓），而且管道又再高處（距地面11m）水沒有充滿工藝管道。（2）被測介質在物理上和熱力學上必須是均勻的單相流體。（3）被測介質流經節流裝置時不得發生相變；即使導壓管內發生相變也不行。（4）流束應與管道平行，不得有旋轉流。

4　節流裝置的安裝

（1）節流元件與管道的中心線應盡可能垂直。（2）節流元件孔板的中心線應該和工藝管道的中心線重合。（3）節流裝置上下游側直管段長度的確定原則是：當施工圖設計有明確規定時，應當按照設計規定執行；當施工圖設計無具體規定，可按照節流件前后的直管段必需是直的，不得有肉眼可見的彎曲而且應該是潤滑的，如不潤滑，流量系數應乘以粗糙度修正系數。孔板前要求有10倍直徑長度的直管段，孔板后要求有5倍直徑的長度的直管段實施。

（4）安裝在垂直管道上的標準節流裝置的取壓口位置要取在方便檢修的方向上并且不得妨礙其他設備的檢修和工藝的操作；在水平管道節流裝置裝的取壓口的位置氣體垂直向上兩邊45°以內。液體水平向下45°，蒸汽水平向上45°。特殊情況下可以不按這樣取壓。例如灰水流量取壓口可以不去水平向下45°，可以垂直向上取，這樣一些固體雜質不容易沉淀到導壓管里照成堵塞。

（5）被測介質有腐蝕性的話就得用耐腐蝕性的材料制造導壓管，并且導壓管壓力等級要達到要求，普通介質導壓管的傾斜度要大于等于1：12，測粘度高流體的流量時要加大導壓管的傾斜度要；導壓管的直徑只能小于6毫米，最合適的長度應該保持在16米左右。

（6）為防止運行時管內金屬屑、氧化物、焊渣等損壞節流件，節流裝置安裝前管道一定要用高壓蒸汽嚴格沖洗。

（7）不能用硬物擦試節流裝置表面以免損傷節流元件。

（8）為了不影響精度，吊裝節流裝置時，鋼絲、鐵絲、吊鉤等物件不能穿入節流元件喉部孔徑，以防止節流元件坡口損傷。

5　孔板流量計的維護

（1）新安裝的儀表或停用一段時間后重新投用的標準孔板，

使用之前，應檢查壓力管道會不會造成堵塞，接頭有沒有泄漏，壓力指導管道的液體有沒有充滿液體，注意卸貨指導管浸潤氣體壓力、氣體放電中應注重排放導管的液體。

（2）使用儀表前應校零位，關嚴正負導壓管上的截止閥門，打開平衡閥，檢查、校正差壓變送器的零位，需要注意"零點"是在正負壓力腔完全等壓（即差壓等于0）時，校驗差壓變送器，最好打開小堵頭使正負壓力腔接大氣。

（3）測量臟污流體的流量時，需要配置符合臟污流體化學特性的沉降器或隔離器。注意導壓管的進口、出口及排污口的位置合理選擇，盡量不讓導壓管堵塞并能夠順利排污。

（4）測量有腐蝕性的流體流量時，必須要選用耐腐蝕的隔離器，根據腐蝕性的流體比重選用合適的隔離液。

（5）標準孔板的設計參數與實際參數是否一致，將會直接關系到儀表測量的精度。標準孔板流量計使用后，測得的數據如果處于設計的范圍內，測量精度一般會符合設計計算精度；但是如果測得的數據不在設計參數范圍（如果標準孔板及差壓變送器選型、制造、安裝都符合要求）則有可能是提供的設計參數有錯誤，應更改設計參數，重新計算標準孔板所有數據。

（6）標準孔板節流裝置使用一段時間之后，因為對介質的測量的過程中有一些雜質，而這些雜質會長時間的摩擦節流的元件，從而導致孔板磨損，因此就會常常會造成更多的測量誤差，此時我們就應該考慮更換節流元件；節流設備使用時間逐漸變得長久的時候，那么灰塵在積累的時候就會存在孔板上游側的角落里，這將使流出系數出現偏差，因此定期檢查，徹底清除污垢。如果必要，停下機器運行清除管道中的雜質，并拆下進行系統的檢查和處理。如果孔板開孔直角入口邊緣鋒利且光滑，孔板端面平行，垂直度參數出現較大偏差時，應對孔板校正或更換。

6　結語

綜上所述，孔板流量計的安裝是一項極為重要的工作，為了保障安裝過程中的質量必須做好各項基礎工作及注意事項，另外在具體操作的時還要注意維護工作，唯有如此才能確保孔板流量計測量值的科學客觀。

［1］劉培宗.標準孔板流量計測量天然氣流量的誤差分析［J］.科技創新導報，2009，8：92