壓差式流量計故障分析

該儀表參考伯努利方程、能量守恒定律原理設計，選取節(jié)流元件安裝在密閉管道內(nèi)，假定理想流體在管道內(nèi)流動，因管道內(nèi)流通面積發(fā)生變化導致流體的位能轉(zhuǎn)化為動能，使流體的流速、靜壓力發(fā)生變化，由此在管道內(nèi)節(jié)流元件附近形成壓力差，且壓力差與流量大小成正比，根據(jù)管道內(nèi)壓力差完成流體的流量計算。將流出系數(shù)設為C，直徑比（即運行工況下節(jié)流元件孔徑與上游管道內(nèi)徑的比值）為β，壓力差為Δp，上游管道內(nèi)流體密度為ρ1，氣體膨脹系數(shù)為ε，由此建立質(zhì)量流量qm計算公式，如式（1）所示。

針對壓差式流量計現(xiàn)場使用環(huán)節(jié)暴露出的測量誤差偏大問題進行分析，其故障原因主要體現(xiàn)在設計、安裝兩個環(huán)節(jié)。對于設計因素導致儀表測量準確度差的問題，可選擇引入氣體可膨脹性系數(shù)、壓縮系數(shù)或蒸汽密度進行補償，從源頭消除儀表參數(shù)對流量的影響，保證儀表實際使用環(huán)節(jié)的精度；還可采用全補償公式進行精度保障，將補償前后流量分別設為 Q1、Q2，液體與蒸汽密度補償系數(shù)為 Kρ，流出系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)的補償系數(shù)分別為Kc、Kε，全補償算法如式（2）所示，用于提高流量計使用環(huán)節(jié)的測量結(jié)果準確度。

Q2 = Q1 ? Kρ ? Kc ? Kε （2）

對安裝因素造成的儀表測量偏差大的情況進行分析，需明確現(xiàn)場故障排查工作要點，包括檢查流量計的安裝位置，確認液體是否充滿管道，核對水平、垂直管道安裝條件下的介質(zhì)流向，核實節(jié)流元件上游管道中是否安裝有調(diào)節(jié)閥一類擾流元件；對于安裝在直管段的儀表，需參考實驗室標定結(jié)果進行直管段長度的調(diào)節(jié)，滿足流量計對于直管段長度的要求，保證測量結(jié)果的準確性；檢查同心度、取壓口位置，確認節(jié)流元件安裝的同心度誤差不超過5%，安裝在法蘭取壓孔板處的儀表直徑比不小于0.6、上游管道內(nèi)徑小于150mm等，并且在后續(xù)現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)注意控制墊片厚度、調(diào)節(jié)緊固螺栓力矩，或?qū)⒐?jié)流件預先嵌入管道內(nèi)部，借此保證節(jié)流元件與管道同心度的一致性，避免因安裝工藝控制不當增大測量結(jié)果誤差；對于引壓管路安裝質(zhì)量差引發(fā)的壓力信號失真問題，在重新安裝環(huán)節(jié)需結(jié)合節(jié)流元件、變送器選型進行導壓管尺寸的合理設計，盡量靠近導壓管進行引壓管路的敷設，并在管路敷設完成后檢查是否存在毛刺、規(guī)避出現(xiàn)直角彎，從而縮小相鄰取壓口的高度差，解決信號失真問題。


審核編輯 黃宇