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技術文章

差壓變送器的導壓管、平衡閥對流量計測得值的影響


發布日期:2020-12-08 點擊:2722次
  孔板流量計下游處的導壓管如果因為某種原因出現漏氣或者堵塞,會導致差壓變送器測得值有誤差、偏大,流量測得值隨之偏大。反之,節流孔板上游導壓管如果漏氣或者堵塞,流量測得值會偏小。
  差壓變送器測的是孔板上下游兩根導壓管的壓力差ΔP。而差壓變送器的配套閥組中,平衡閥負責控制孔板上下游兩根導壓管之間的通、斷。當平衡閥關閉時,上下游兩根導壓管不連通,兩根導壓管正常傳遞孔板上下游兩處的壓力,差壓變送器測得的是實際差壓值;當平衡閥打開時,上下游兩根導壓管連通,兩根導壓管內的流體可以通過平衡閥互相傳遞,差壓變送器測得值約等于零。根據公式可以看出,節流孔板上下游的差壓ΔP的平方根和流量測得值q成正相關,差壓ΔP的每一點變化,都對流量q有直接影響。
  例如:取溫度為10℃,表壓是5.0MPa,當地大氣壓為101kPa,天然氣各組分的綜合相對密度值是0.5546923,測量管道內徑為150mm,孔板直徑是80mm。如果差壓變送器測得值是30kPa,那么計算出的流量值是25957.25Nm³/h;如果測得值是29kPa,那么計算出的流量值是25522.54Nm³/h。即差壓變化了3.33%,流量變化了1.70%。
  常見的差壓變送器的配套平衡閥的結構像針型閥,如圖所示,密封性依賴于閥桿完好、無較大磨損、無固體微塵堵塞,否則會出現內漏、關不嚴的情況。如果此平衡閥出現內漏,相當于平衡閥有限度的開啟,會導致壓力高的導壓管內氣體流入壓力低的導壓管內,兩根導壓管之間壓力差就會變小,即差壓變送器測得值變小,流量測得值隨之變小。
  雖然差壓變送器配套的包括平衡閥在內的閥組,都是白鋼質地,堅硬、耐腐蝕,但也會逐年磨損,最終出現內漏情況,所以應定期檢查,在發現內漏時更換平衡閥。
  差壓變送器的平衡閥是起保護作用的。在放空、排污差壓變送器的兩個導壓管和測量腔室前,需要先開啟平衡閥,在放空、排污之后再關閉平衡閥,否則排污時差壓變送器會被巨大的壓差損壞。例如:節流孔板的上游導壓管內壓力是5.03MPa,下游導壓管內壓力是5.0 MPa。因為這兩條導壓管連接著差壓變送器的測量腔室,它們把上下游的壓力都傳遞到差壓變送器的腔室中,所以差壓變送器的測得值為0.03MPa(30kPa)。如果操作者因為操作失誤,沒有先打開平衡閥,那么在給差壓變送器的一根導壓管排污時,這一根導壓管和腔室內的壓力會在排污時急劇下降,甚至下降到當地大氣壓0.101MPa,但另一個腔室因為沒打開平衡閥所以仍然有5 MPa左右的壓力,導致差壓變送器測量腔室兩端受到的壓力差值約為4.9 MPa(4900kPa)遠超差壓變送器的量程,超過了測量腔室的承受范圍,容易損壞差壓變送器的測量元件。
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