孔板:眼不见心不烦

在没有管束(矫直叶片)的情况下，上游的长度和
下游直管需要达到最佳孔板性能的是
由beta比率决定。孔板β是孔板直径与管内直径的比值。

由于孔板在外观上如此不起眼，又因为它们在视线之外，所以它们对流量精度的影响往往被忽视，甚至更糟，不被理解。事实上，孔板是精密工业级设备。

很少有人遇到用于描述同一设备的“精度”和“工业级”这两个词，但在孔板的情况下，它们正是它们，就像任何精密设备一样，它们需要适当的设计，安装，检查和维护。

美国天然气协会第3号报告天然气及其他相关烃类流体的孔板计量(AGA 3, Washington, d.c.， www.aga.org)，描述了使用孔板实现精确测量所需的假设和条件。使用孔板测量流量的公司应该拥有、理解和使用AGA 3报告，以帮助产生准确和可重复的结果。

在AGA 3中讨论的孔板性能相关主题分为两大类性能影响-管道和板。

管的影响

管道影响包括管道粗糙度、配合部件不对准以及导致流动介质旋转的设计不良的安装。

• 当介质流动不沿直线通过孔板时，严重影响孔板精度;因此，任何对直线流有不利影响的因素都会引入测量误差。例如，AGA 3包括确定直线、上游和下游管道长度的表格和计算，以及如何以及何时使用管束(矫直叶片)来确保通过孔板的直线流动。(见“直线长度”图。)

• 各种beta(孔口直径与管道内径)比的内部管道粗糙度规格也包括在AGA 3中。不符合AGA 3粗糙度规范可以引入多达1%的旋涡诱导误差。

板的影响

孔板性能影响可以定义为以下几个子类:

• 上游及/或下游有堵塞或障碍物meter-taps并可根据堵塞的龙头和堵塞的量引起正负误差;

• 孔板边缘钝化或有划痕会产生1% ~ 10%的误差，这取决于板边缘钝化或划痕的程度和beta比;

• 弯曲或变形的板通常是由于实际流动条件大大超过设计条件，即使是短时间内。当板变形时，孔口增大(β比变化)，可产生高达6%的未登记流量误差;

• 不在管道中心的孔可以产生多达2%的误差;

• 挠曲板是由于恰好在板的设计条件上操作而引起的，导致板在流中偏转或弯曲，从而导致每一个变化的贝塔比。根据伸缩量的不同，误差可高达20%;

• 脉动流通常是由容积泵或具有一个或两个故障叶轮部分的离心泵引起的，将总是导致记录的流量大于实际通过孔板的流量;

• 反向板就是在板的出口或下游侧安装有尖锐孔板边缘的板。根据beta比率的不同，反向板引入的误差可高达20%;和

• 研究发现，板材上游表面的碎屑和润滑剂会产生高达15%的误差，而下游表面的堆积会产生高达3%的误差。

孔板不仅仅是一块中间有一个孔的钢，它们是精密的工业级设备，能够产生精确的，可重复的测量。它们应该被视为精密设备。

作者信息

戴夫·哈罗德，资深编辑，dharrold@cahners.com

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。