淺談節(jié)流式流量?jī)x表在安裝過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

一、前言 
　　用來(lái)測(cè)量流體流量的儀表稱為流量?jī)x表。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)流量測(cè)量的要求也越來(lái)越高，條件也更加的復(fù)雜，例如：在工藝條件上從低溫低壓到高溫高壓；在流量狀態(tài)方面有層流、紊流、和脈動(dòng)流；流體本身的狀態(tài)有低粘度、高粘度、及具有腐蝕性等；流量對(duì)象有氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)、還有可能是兩相流等。面對(duì)著這么復(fù)雜的情況和要求，測(cè)量流量的方法和儀表都得到了很大的發(fā)展。 
　　根據(jù)石油化工行業(yè)中儀表施工情況看現(xiàn)在被工業(yè)中大量使用的流量計(jì)有以下幾種：容積式流量計(jì)，節(jié)流式流量計(jì)，葉輪式流量計(jì)，電磁式流量計(jì)，超聲波流量計(jì)，質(zhì)量式流量計(jì)等。不同類(lèi)型的儀表對(duì)應(yīng)于各自特殊的測(cè)量原理，也因此對(duì)于安裝提出了不同的要求，對(duì)于不熟悉其工作原理的安裝工人，經(jīng)常發(fā)生一些因?yàn)榘惭b要點(diǎn)沒(méi)有掌握出現(xiàn)失誤，從而造成測(cè)量誤差增大甚至儀表不能正常工作的情況。作者結(jié)合近些年在石油化工行業(yè)中儀表施工的情況就節(jié)流式流量計(jì)在安裝中需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行討論，希望能給大家在此類(lèi)流量計(jì)的安裝過(guò)程有所幫助。 
　　二、節(jié)流式流量計(jì) 
　　節(jié)流式流量計(jì)是現(xiàn)在工業(yè)中使用量最大的檢測(cè)流量的儀表之一。節(jié)流式流量計(jì)的安裝主要包括：節(jié)流裝置（也叫做節(jié)流件）、差壓信號(hào)管路（也叫引壓管）、差壓計(jì)或差壓變送器三部分的安裝。 
　　1.節(jié)流件的安裝：現(xiàn)在工業(yè)中經(jīng)常遇到的節(jié)流件主要是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件（標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴、經(jīng)典文丘里管等）和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件（1/4圓孔板、圓缺孔板、偏心孔板、楔型流量計(jì)等）兩大類(lèi)。 
　　節(jié)流件在安裝時(shí)首先要核實(shí)施工用的節(jié)流件的型號(hào)、位號(hào)、尺寸等參數(shù)是否與設(shè)計(jì)的型號(hào)、位號(hào)、尺寸等一致，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)流件所依據(jù)的安裝條件不同，所設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)都是不同的，在不同的流量系數(shù)下所設(shè)計(jì)的節(jié)流件的形式與大小不同，如安裝錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)，使測(cè)量產(chǎn)生誤差，給生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。 
　　其次、要注意節(jié)流件的安裝方向。一般在節(jié)流件的本體上都會(huì)標(biāo)有流向，安裝時(shí)要嚴(yán)格按照標(biāo)注的方向安裝。在沒(méi)有標(biāo)注的情況下標(biāo)準(zhǔn)孔板的銳角側(cè)或噴嘴的曲面要迎向流體的流向；非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件中要注意1/4圓孔板與標(biāo)準(zhǔn)孔板的安裝不同：1/4圓孔板的弧形側(cè)要迎向流體的流向，這與標(biāo)準(zhǔn)孔板基本相反。楔形流量計(jì)可以測(cè)量雙向的流體，一般在安裝中把流量計(jì)中的楔形節(jié)安裝在管道的上部以免流體內(nèi)雜物在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量中形成堆積影響測(cè)量。 
　　第三、檢測(cè)元件的安裝要與管道的軸線垂直，特別是孔板，孔板的端面與管道軸線的垂直度不能超過(guò)1°以免造成孔板前后差壓值不能正確反應(yīng)真實(shí)差壓而造成測(cè)量誤差。節(jié)流件取壓口的位置要根據(jù)所測(cè)量流體的不同而安裝位置不同，主要考慮被測(cè)的液體或氣體中進(jìn)入氣體或是液體，影響測(cè)量，還要防止有固體顆粒堵塞導(dǎo)壓口。節(jié)流件在水平管道上安裝時(shí)取壓口的位置如圖1所示。 
　　圖1 節(jié)流件管道取壓位置 
　　第四、節(jié)流件的安裝如果是以法蘭連接時(shí)，夾緊節(jié)流件的法蘭的安裝要注意：對(duì)焊法蘭的內(nèi)壁要與管道內(nèi)壁平齊；法蘭面要與管道軸線垂直，垂直度偏差不能超過(guò)1°；法蘭應(yīng)與工藝管道同軸，同軸度不得超過(guò)以下公式規(guī)定： 
　　（s為同軸度偏差：mm；D為工藝管道內(nèi)徑：mm；β為工作狀態(tài)下的節(jié)流件的內(nèi)徑與工藝管道內(nèi)徑的比值；） 
　　節(jié)流件與管道法蘭之間的墊片安裝要合適，墊片的大小、厚度不能影響管道內(nèi)流體的狀況，特別是不能產(chǎn)生渦流造成節(jié)流件前后差壓的波動(dòng)從而影響測(cè)量。 
　　第五、所有的節(jié)流件在安裝時(shí)都要求前后有一定的直管段，根據(jù)節(jié)流件的不同設(shè)計(jì)會(huì)給出不同的直管段的長(zhǎng)度，施工時(shí)要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求安裝，來(lái)保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。 
　　2.導(dǎo)壓管的安裝：安裝導(dǎo)壓管時(shí)要按照被測(cè)流體的性質(zhì)和參數(shù)選用耐壓、耐腐蝕的材料（一般由設(shè)計(jì)給出），導(dǎo)壓管的內(nèi)徑最好不要小于6mm，導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度越短越好，最長(zhǎng)不宜超過(guò)16m，安裝要符合施工技術(shù)規(guī)程或設(shè)計(jì)的要求。管路的敷設(shè)要在便于操作和維護(hù)，不易受到機(jī)械損傷，腐蝕和振動(dòng)大的位置。引壓管路與工藝設(shè)備、管道或建筑物表面之間的距離不宜小于50mm， 油及易燃、易爆介質(zhì)的導(dǎo)壓管路與熱表面的距離不宜小于150mm，且不宜平行敷設(shè)在其上方。當(dāng)管路需要隔熱時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加距離。 
　　金屬管道的彎制宜采用冷彎，并且一次彎成。一般高壓管的彎曲半徑宜大于管子外徑的5倍，其他金屬管的彎曲半徑宜大于管子外徑的3.5倍，塑料管的彎曲半徑宜大于管子外徑的4.5倍。 
　　為保證管線中不存在積液和集氣，導(dǎo)壓管的敷設(shè)要有一定的傾斜度，傾斜度一般要求在1：10～1：100之間，測(cè)量液體時(shí)要向下傾斜，測(cè)量氣體時(shí)要向上傾斜。導(dǎo)壓管在與變送器連接時(shí)正負(fù)壓室的導(dǎo)壓管要在同一個(gè)水平位置，而且導(dǎo)壓管所處的環(huán)境溫度要相同，以免導(dǎo)壓管中介質(zhì)的密度不同而造成測(cè)量的誤差。 
　　A、測(cè)量?jī)x表高于節(jié)流元件 B、測(cè)量?jī)x表低于節(jié)流元件 
　　圖2 典型流量?jī)x表引壓管配管圖 
　　引壓管的連接方式有焊接和卡套連接兩種，前者多用于碳鋼材質(zhì)而后者多用于不銹鋼材質(zhì)。不銹鋼材質(zhì)也可以采用焊接，尤其對(duì)于易燃易爆、有毒有害、強(qiáng)腐蝕等介質(zhì)測(cè)量，泄漏要求高、保證嚴(yán)密性的場(chǎng)合原則上使用焊接。引壓管路安裝完畢后，要根據(jù)要求和設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行管路的壓力實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)管路的嚴(yán)密性和耐壓性，試壓介質(zhì)一般選用潔凈液體，也可以使用干凈的氣體。 
　　3.差壓變送器的安裝：差壓變送器的安裝主要是考慮安裝與維護(hù)的方便，變送器不能安裝在高溫、易受腐蝕、易受到損壞的地方。其次考慮到配管的方便變送器最好安裝在離取壓點(diǎn)近的地方，便于取壓和減少壓力損失。再次變送器的安裝經(jīng)常要固定在立柱或安裝在保護(hù)保溫箱中，儀表保護(hù)保溫箱要安裝牢固、安裝在便于維護(hù)和觀察的地方。
　　由于節(jié)流式流量?jī)x表的測(cè)量精度高，所以對(duì)儀表的安裝要求高，安裝的質(zhì)量直接影響到儀表的測(cè)量的準(zhǔn)確性。如孔板的安裝過(guò)程中如果孔板與管線中心線不一致或安裝的墊片不合適，多會(huì)影響到孔板兩側(cè)差壓值的測(cè)量從而產(chǎn)生測(cè)量失真。再如導(dǎo)壓管的安裝過(guò)長(zhǎng)或彎曲太多太大都會(huì)使差壓值減小或產(chǎn)生死區(qū)從而導(dǎo)致差壓值的不準(zhǔn)。如果變送器安裝的位置在容易產(chǎn)生振動(dòng)的位置，由于機(jī)械振動(dòng)會(huì)使儀表的測(cè)量產(chǎn)生較大的波動(dòng)使儀表測(cè)量不穩(wěn)定，對(duì)生產(chǎn)造成影響。 
　　三、結(jié)尾 
　　本文對(duì)節(jié)流式流量?jī)x表安裝進(jìn)行了分析，此類(lèi)儀表是在石化工程施工中最常見(jiàn)流量?jī)x表之一，其深度基本包括了此類(lèi)型儀表專業(yè)施工的大部分內(nèi)容。以上介紹的節(jié)流式流量計(jì)安裝中需要注意的問(wèn)題是筆者在近幾年施工工作中不斷遇到困難，不斷總結(jié)前人們解決問(wèn)題的方法和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一些收獲，其中不乏有不全面的地方，還請(qǐng)各位同行和專家們指正，在此我表示衷心的感謝。