了解流量测量的上游和下游管径

虽然有一些创造性的方法来获得管道流量计,有一定的安装最佳实践,应尽可能遵守。

Jeff Weiss, Cross Company 2017年3月3日

流量测量最常见的问题之一是流量计尺寸不正确,其次是安装不良。虽然有一些非常有创意的方法来获得流量计管道,但这忽略了一个事实,即每种流量计类型都应该遵循某些安装最佳实践,并且应该尽可能遵守这些实践。

流量计安装不正确

毕竟,您经历了为应用程序选择合适仪表的麻烦,为什么不确保它的安装方式能够产生最佳的测量结果呢?多年来,流量计技术发生了很大变化;然而,你不能与物理学争论。流过管道的流体通常在管道中心或靠近管道中心处具有理想的流动剖面。流量计安装不当会造成流量扰动(畸变和涡流),从而降低测量精度。除了不合适的尺寸、材料兼容性和仪表误用外,许多流量测量问题都是由管道操作不当引起的。

购买流量计需要花费大量的时间、精力和金钱。然而,它的安装似乎没有得到足够的考虑。这可能是由于对现有管道的改变有限(时间和费用),最终用户对技术不熟悉,并且根据他们过去所做的工作进行假设,或者机械承包商对各种流量计技术的经验有限,等等。

在这种情况下,当谈到不正确的安装时,重点是仪表在工艺管道中的位置及其与阀门、弯头、过滤器、减速机和许多其他可以插入管道的设备的关系,这些设备会对流量分布产生影响。这里有一些所有用户都应该遵循的一般指导方针和最佳实践。“如果你不知道,就去问”这句老话适用于此。当试图确定适当的仪表位置时,没有不好的问题。

询问制造商

每种技术对仪表位置和上游和下游的推荐管径都有具体的建议。也许最容易被忽视的资源之一是与特定供应商的客户经理/销售资源交谈。大多数(如果不是全部的话)流量测量专业人员都对他们的产品进行了广泛的培训,并且熟悉大量的应用。当你对仪表在管道中的位置有疑问或担心时,他们应该是第一个打电话给你。在许多情况下,这些专业人员将评估每个安装,并为您提供确保适当性能所需的建议。

一种方式不适合所有人

在这种情况下,一种技术并不适合所有的应用程序。我们都有我们最喜欢的技术,我们发誓,但你不能在一个方孔里装一个圆钉,流量计也是如此。仅仅因为储藏室里有一个备用仪表并不意味着它就是最合适的。有许多选项需要考虑,特别是如果您现有的管道不能轻易修改。重要的是要开始考虑安装效果的重要性,以及这将如何影响所选择的仪表类型。

如果您发现您的流量计性能受到安装影响,一切都不会失去。理想情况下,仪表可以移动到一个更合适的位置,以确保正确的上下游直管。另一种选择是改变仪表的类型或更换同一种仪表的不同设计。例如,从标准涡旋变为减速器涡旋。

流量计上下游要求

由于有多种可用的流量技术,因此在工艺管道中适当放置仪表的建议也是如此。虽然每个制造商可能有不同的指导方针,但下面是典型的上游和下游管道要求的总体概述。

DP

对于孔板,所需的直行取决于整个安装的beta比率和管道中上游组件的类型。如果您使用的是“标准积分”孔板,上游进口侧贝塔系数为0.4,则直接运行要求的范围可达20个直管直径和10个直管直径的下游。但是,如果您使用的是0.4 beta的调节孔板,则直管的要求范围为2-6直管直径。

电磁流量计

磁性流量计在不同的流量剖面方面是相当宽容的。为了确保在更广泛的工艺条件范围内的指定精度,首先要确保仪表的管道连接方式使其始终保持满溢状态。其次,将流量计安装在电极平面上游至少5个直管直径处,下游至少2个直管直径处。

涡街流量计

旋涡流量计像一个完全开发的流动剖面,通常需要长时间的上游管道直通。传感器上游的弯头、减速器等会扭曲流量曲线,因此需要考虑足够的直线运行。典型的建议是上游35个直管直径,下游5个直管直径。

如果你没有足够的上游直流井,一些制造商允许K因子修正可以减少这一要求。如果使用温度和压力补偿来获得质量流量,则温度和压力变送器应安装在流量计下游至少4到6个直管直径处。

科里奥利流量计

科里奥利流量计设计用于直接测量质量流量和密度。它们的测量对流体剖面不敏感,安装限制很少,因此不需要上下行直管。科里奥利传感器的主要指导方针是确保传感器管保持满。如果安装在垂直管道中,请确保流体(液体和浆料)向上流动,气体向下流动,不要使用仪表校准未对准的管道。

涡轮流量计

涡轮流量计的安装方式必须尽量减少由湍流引起的测量误差或高流量引起的运动部件损坏。还建议在涡轮仪表的上游使用过滤器,以捕获可能损坏移动部件的任何污染物。还应该保持足够的背压,以避免任何潜在的闪光或空化。

涡轮流量计制造商建议的一般准则是上游直管径为15-20(包括过滤器),下游直管径为5。例如,如果在不同的平面上有两个弯头(直管直径高达50),则上游要求可能会增加。另外,如果采用某种形式的流动矫直,可以降低上游直管的要求,使上游直管直径降低到10倍。

超声波流量计

超声波流量计需要充分开发的流动条件,以确保仪表将执行指定。有两种基本类型的测量原理,多普勒和过境时间,后者更常用于天然气和石油液体的财政保管转移应用。与其他技术一样,这些传感器确实需要遵守基本的安装指南,以尽量减少由流型干扰引起的误差。然而,这些要求因制造商而异,这可能会导致一些混淆。

如果这是一个液体或气体的财政托管转移应用程序,那么请确保完全精通当前可用的标准。在这种情况下,AGA报告第9号用多路径超声波流量计测量气体或API第5章第8节使用传输时间技术用超声波流量计测量液态碳氢化合物。

流量计安装指南

有许多专业组织为大多数正在使用的流技术提供了指导方针和标准。其中包括ISA、ISO、API、AGA、ASME和ANSI。当有疑问时,请参考这些指南,因为它们已经经过测试,并提供了一个非常好的起点,以确保适当的流量计性能。以下是一些最常见的指引/标准:

  • 科里奥利- ISO 10790
  • 关键喷嘴- ISO 9300
  • 压差- ISO 5167
  • 电磁- ISO 6817
  • 正位移- ISO 2714
  • 热质量- ISO 14511
  • 涡轮机- ISO 2715
  • 超声波- ISO 17089
  • 可变面积- ISO 11605
  • 旋涡- ISO/TR 12764
  • ASME mfc - 3 - m - 2004
  • ASME mfc - 6 - 2013
  • ASME mfc - 11 - 2006
  • ASME mfc - 5.1 - 2011
  • ASME mfc - 16 - 2014。

通过提出正确的问题,咨询制造商,并有一个很好的理解现有的指导方针和标准,你应该很好地在我们的方式得到最适合你的流量计投资。

Jeff Weiss客户经理是什么跨公司。他在过程控制行业的业务开发和管理方面拥有超过20年的经验。本文最初发表于Cross Company的Innovative Controls博客。克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

跨公司是一个2017年2月2日的会员

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