[摘要(yao)]核電(dian)站的(de)孔闆(pan)差壓(ya)式流(liu)量計(ji) 廣泛(fan)應用(yong),但在(zai)核電(dian)站冷(leng)試期(qi)間運(yun)行的(de)系統(tong)中，多(duo)次出(chu)現流(liu)量變(bian)送器(qi)的波(bo)動情(qing)況。論(lun)文結(jie)合實(shi)際對(dui)冷試(shi)期間(jian)出現(xian)的 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 的波(bo)動情(qing)況,從(cong)僅表(biao)安裝(zhuang)規範(fan)和實(shi)際案(an)例中(zhong),分析(xi) 差壓(ya)流量(liang)計 波(bo)動的(de)誤差(cha)來源(yuan)和控(kong)制策(ce)略。
1引(yin)言
　　核(he)電機(ji)組機(ji)冷試(shi)期間(jian),先後(hou)多次(ci)出現(xian)差壓(ya)式流(liu)量變(bian)送器(qi)的示(shi)值波(bo)動,現(xian)在從(cong)儀表(biao)特性(xing)、安裝(zhuang)、參數(shu)設置(zhi)等方(fang)面來(lai)對此(ci)問題(ti)進行(hang)分析(xi)。
2差壓(ya)變送(song)器的(de)安裝(zhuang)規範(fan)
　　差壓(ya)變送(song)器對(dui)流體(ti)特性(xing)、儀表(biao)安裝(zhuang)位置(zhi)、取樣(yang)管線(xian)等方(fang)面要(yao)求較(jiao)多,主(zhu)要是(shi)如下(xia)幾點(dian):
2.1對流(liu)體和(he)流動(dong)狀态(tai)的要(yao)求
　　壓(ya)縮流(liu)體和(he)不可(ke)壓縮(suo)流體(ti)均可(ke)測量(liang),但必(bi)須是(shi)均勻(yun)單相(xiang)流體(ti);流體(ti)要充(chong)滿管(guan)道.管(guan)道流(liu)量應(ying)随時(shi)間推(tui)移基(ji)本維(wei)持不(bu)變。
2.2管(guan)道條(tiao)件
　　安(an)裝時(shi)要求(qiu)節流(liu)件的(de)上下(xia)遊需(xu)要有(you)--定長(zhang)度的(de)直管(guan)段(一(yi)般要(yao)求上(shang)遊側(ce)>10D,下遊(you)側>5D);節(jie)流件(jian)安裝(zhuang)在管(guan)道中(zhong)應保(bao)證與(yu)管道(dao)的同(tong)心度(du)滿足(zu)要求(qiu)。
2.3對于(yu)不同(tong)流體(ti),管道(dao)取樣(yang)點位(wei)置的(de)區别(bie)
　　液體(ti)測量(liang):測量(liang)液體(ti)流量(liang)時,爲(wei)防止(zhi)渣滓(zi)的沉(chen)澱,取(qu)壓口(kou)應取(qu)在被(bei)測管(guan)道的(de)側面(mian)。同時(shi)變送(song)器需(xu)要安(an)裝在(zai)取壓(ya)口以(yi)下,以(yi)免氣(qi)泡在(zai)引壓(ya)管線(xian)内聚(ju)集造(zao)成測(ce)量波(bo)動,且(qie)取樣(yang)管道(dao)朝儀(yi)表側(ce)需保(bao)持一(yi)定的(de)傾斜(xie)角度(du).以防(fang)止取(qu)樣管(guan)内的(de)氣體(ti)聚集(ji)，影響(xiang)測量(liang)值。
　　氣(qi)體測(ce)量:測(ce)量氣(qi)體流(liu)量時(shi).取壓(ya)口應(ying)開在(zai)流程(cheng)管道(dao)的頂(ding)部或(huo)側面(mian)。變送(song)器應(ying)安裝(zhuang)在流(liu)程管(guan)道以(yi)上高(gao)度.以(yi)便積(ji)聚的(de)液體(ti)流入(ru)流程(cheng)管道(dao)。
　　蒸汽(qi)測量(liang):測量(liang)蒸汽(qi)流量(liang)時,取(qu)壓口(kou)應開(kai)在流(liu)程管(guan)道的(de)側面(mian),并且(qie)變送(song)器安(an)裝在(zai)取壓(ya)口的(de)下面(mian).以便(bian)冷聚(ju)液能(neng)充滿(man)在導(dao)壓管(guan)裏。被(bei)測介(jie)質爲(wei)蒸汽(qi)時,導(dao)壓管(guan)中要(yao)充滿(man)水,以(yi)防止(zhi)蒸汽(qi)直接(jie)和變(bian)送器(qi)接觸(chu),這樣(yang)變送(song)器工(gong)作時(shi),其容(rong)積變(bian)化量(liang)是很(hen)微不(bu)足道(dao)的,不(bu)需要(yao)安裝(zhuang)冷凝(ning)罐。
2.4對(dui)孔闆(pan)的要(yao)求
　　孔(kong)闆入(ru)口直(zhi)角銳(rui)利度(du)合格(ge),管徑(jing)尺寸(cun)與計(ji)算正(zheng)确,孔(kong)闆厚(hou)度誤(wu)差合(he)格,節(jie)流件(jian)附件(jian)不能(neng)産生(sheng)台階(jie).偏心(xin),孔闆(pan)上遊(you)端面(mian)平度(du)合格(ge),環室(shi)尺寸(cun)不能(neng)産生(sheng)台階(jie).偏心(xin)，取壓(ya)位置(zhi)的焊(han)縫不(bu)能突(tu)出,取(qu)壓孔(kong)加工(gong)規範(fan)等等(deng)。
2.5抑制(zhi)脈動(dong)流常(chang)用的(de)措施(shi)
　　當管(guan)道中(zhong)流體(ti)流速(su)和壓(ya)力發(fa)生突(tu)然變(bian)化時(shi),容易(yi)造成(cheng)脈動(dong)流,它(ta)能引(yin)起差(cha)壓的(de)波動(dong),當發(fa)生脈(mo)動現(xian)象時(shi),會産(chan)生計(ji)量誤(wu)差。抑(yi)制脈(mo)動流(liu)常用(yong)的措(cuo)施有(you):①在滿(man)足計(ji)量能(neng)力的(de)條件(jian)下,應(ying)選擇(ze)内徑(jing)較小(xiao)的測(ce)量管(guan),爲提(ti)高差(cha)壓和(he)孔徑(jing)比;②采(cai)用短(duan)引壓(ya)管線(xian).減少(shao)管線(xian)中的(de)阻力(li)件,并(bing)使上(shang)下遊(you)管線(xian)長度(du)相等(deng)減少(shao)系統(tong)中産(chan)生諧(xie)振和(he)壓力(li)脈動(dong)振幅(fu)增加(jia)。
3流量(liang)波動(dong)、誤差(cha)分析(xi)
　　核電(dian)站中(zhong)非核(he)級差(cha)壓變(bian)送器(qi)主要(yao)使用(yong)的是(shi)差壓(ya)變送(song)器.核(he)級差(cha)壓變(bian)送器(qi)主要(yao)使用(yong)的是(shi)1151型差(cha)壓變(bian)送器(qi)。下面(mian)對産(chan)生誤(wu)差的(de)原因(yin)逐一(yi)分析(xi):
3.1被測(ce)介質(zhi)實際(ji)物理(li)性質(zhi)的不(bu)确定(ding)度因(yin)素
①标(biao)準中(zhong)要求(qiu)管道(dao)内的(de)流體(ti)應爲(wei)單相(xiang)的牛(niu)頓流(liu)體,若(ruo)含有(you)一定(ding)比例(li)的懸(xuan)浮粒(li)雜質(zhi)則爲(wei)非牛(niu)頓流(liu)體,非(fei)牛頓(dun)流體(ti)會影(ying)響可(ke)膨脹(zhang)性系(xi)數e,牛(niu)頓流(liu)體中(zhong)的雜(za)質越(yue)多,流(liu)量測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)會增(zeng)加,而(er)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)計算(suan)公式(shi)中ε爲(wei)恒I,故(gu)而流(liu)量測(ce)量的(de)誤差(cha)會偏(pian)大。②流(liu)體相(xiang)對密(mi)度的(de)影響(xiang):密度(du)參數(shu)是測(ce)量中(zhong)非常(chang)重要(yao)的參(can)數,密(mi)度測(ce)量的(de)不确(que)定度(du)直接(jie)影響(xiang)整個(ge)測量(liang)系統(tong)的不(bu)确定(ding)度.由(you)于壓(ya)力.溫(wen)度的(de)波動(dong),流體(ti)相對(dui)密度(du)并不(bu)是一(yi)個固(gu)定值(zhi)。因此(ci)其流(liu)量測(ce)量會(hui)出現(xian)一定(ding)程度(du)的誤(wu)差。
3.2測(ce)量中(zhong)重要(yao)設備(bei)的不(bu)确定(ding)度因(yin)素
該(gai)項不(bu)确定(ding)度因(yin)素主(zhu)要體(ti)現在(zai)孔闆(pan)β比選(xuan)擇方(fang)面,還(hai)包括(kuo)二次(ci)儀表(biao)的不(bu)确定(ding)度。
3.3阻(zu)尼系(xi)數不(bu)合适(shi)
　　由于(yu)阻尼(ni)系數(shu)爲廠(chang)家設(she)定在(zai)調試(shi)前期(qi)僅會(hui)對其(qi)進行(hang)校驗(yan),不會(hui)修改(gai)内部(bu)參數(shu)。說明(ming)書中(zhong)對降(jiang)低噪(zao)聲的(de)方法(fa)爲:輸(shu)出阻(zu)尼和(he)用于(yu)表壓(ya)測量(liang)的參(can)考側(ce)濾波(bo)。阻尼(ni)時間(jian)在出(chu)廠時(shi)設定(ding)爲3.2s.如(ru)果變(bian)送器(qi)輸出(chu)仍有(you)噪音(yin).增加(jia)阻尼(ni)時間(jian)，如果(guo)需要(yao)快速(su)響應(ying),需減(jian)少阻(zu)尼時(shi)間。還(hai)有另(ling)外一(yi)種降(jiang)低噪(zao)音的(de)方法(fa)是在(zai)變送(song)器的(de)參考(kao)側附(fu)加一(yi)-段小(xiao)管作(zuo)爲壓(ya)力緩(huan)沖器(qi)。因此(ci)本次(ci)冷試(shi)期間(jian).阻尼(ni)系數(shu)不合(he)适就(jiu)可能(neng)是示(shi)值波(bo)動的(de)原因(yin).故可(ke)以嘗(chang)試從(cong)增加(jia)阻尼(ni)系數(shu)修改(gai)方面(mian)來驗(yan)證。
3.4供(gong)電電(dian)壓波(bo)動
　　說(shuo)明書(shu)對電(dian)源要(yao)求進(jin)行了(le)說明(ming)，要求(qiu)用直(zhi)流電(dian)源供(gong)電時(shi).紋波(bo)應小(xiao)于2%,即(ji)電源(yuan)波動(dong)範圍(wei)應小(xiao)于0.48VDC。RRI這(zhe)三塊(kuai)表爲(wei)雙線(xian)制,供(gong)電爲(wei)安全(quan)級DCS的(de)卡件(jian),對儀(yi)表的(de)電壓(ya)進行(hang)測量(liang).其電(dian)壓值(zhi)穩定(ding)在标(biao)準範(fan)圍内(nei),故該(gai)項可(ke)排除(chu)。
3.5管道(dao)污物(wu)堵塞(sai)
　　由于(yu)液體(ti)的取(qu)樣管(guan)線一(yi)般安(an)裝在(zai)流體(ti)管道(dao)的側(ce)面.因(yin)此常(chang)有雜(za)質沉(chen)澱在(zai)取樣(yang)管線(xian)中,充(chong)水排(pai)氣後(hou),大直(zhi)徑的(de)顆粒(li)沉積(ji)依然(ran)無法(fa)完全(quan)排盡(jin).這對(dui)儀表(biao)波動(dong)同樣(yang)有影(ying)響。
3.6取(qu)樣點(dian)前後(hou)直管(guan)段長(zhang)度
　　差(cha)壓式(shi)流量(liang)計對(dui)取樣(yang)點前(qian)後直(zhi)管段(duan)長度(du)有嚴(yan)格的(de)要求(qiu)節流(liu)件應(ying)安裝(zhuang)在兩(liang)段有(you)恒定(ding)橫截(jie)面積(ji)的圓(yuan)簡形(xing)直管(guan)段之(zhi)間，最(zui)短直(zhi)管段(duan)長度(du)與節(jie)流件(jian)形式(shi),阻流(liu)件形(xing)式和(he)直徑(jing)比有(you)關,一(yi)般來(lai)說前(qian)後直(zhi)管段(duan)的長(zhang)度分(fen)别爲(wei)>10D和>SD。
3.7引(yin)壓管(guan)線的(de)影響(xiang)
　　引壓(ya)管應(ying)根據(ju)被測(ce)流體(ti)的性(xing)質,選(xuan)用相(xiang)應的(de)材料(liao)制造(zao),其内(nei)徑需(xu)大于(yu)6mm,長度(du)在16m以(yi)内;引(yin)壓管(guan)應垂(chui)直或(huo)傾斜(xie)敷設(she),其傾(qing)斜度(du)需大(da)于1:12,黏(nian)度較(jiao)高的(de)流體(ti),其傾(qing)斜度(du)還需(xu)增大(da)。爲了(le)避免(mian)差壓(ya)信号(hao)失真(zhen),正負(fu)壓導(dao)引管(guan)内應(ying)将氣(qi)體排(pai)空。嚴(yan)寒地(di)區的(de)引壓(ya)管線(xian)應做(zuo)好防(fang)凍措(cuo)施。
3.8節(jie)流件(jian)同軸(zhou)度安(an)裝偏(pian)差
　　節(jie)流裝(zhuang)置在(zai)工藝(yi)管線(xian)上安(an)裝時(shi),應注(zhu)意上(shang)下遊(you)直管(guan)段與(yu)工藝(yi)管道(dao)的同(tong)軸度(du)。産品(pin)加工(gong)中要(yao)确保(bao)下列(lie)要求(qiu):當節(jie)流件(jian)的軸(zhou)線與(yu)上、下(xia)遊側(ce)管道(dao)軸線(xian)之間(jian)距離(li)ex滿足(zu)下式(shi)時流(liu)出系(xi)數C無(wu)附加(jia)不确(que)定度(du)。
 
　　根據(ju)現場(chang)的儀(yi)表安(an)裝參(can)數.直(zhi)徑比(bi)β=0.45,管道(dao)内徑(jing)爲D-82.54mm,計(ji)算可(ke)得流(liu)出系(xi)數C在(zai)無附(fu)加不(bu)确定(ding)的情(qing)況下(xia)應ex<Imm,在(zai)附加(jia)0.3%不确(que)定的(de)情況(kuang)下應(ying)Imm<e,<2mm。現場(chang)節流(liu)件的(de)實際(ji)安裝(zhuang)同軸(zhou)度可(ke)能存(cun)在該(gai)問題(ti)。
4控制(zhi)誤差(cha)提高(gao)計量(liang)正确(que)率的(de)方法(fa)
　　因爲(wei)流量(liang)測量(liang)計算(suan)的不(bu)确定(ding)度是(shi)在其(qi)他影(ying)響因(yin)素都(dou)不存(cun)在附(fu)加誤(wu)差的(de)情況(kuang)下計(ji)算得(de)到的(de).但是(shi)使用(yong)中由(you)于各(ge)種原(yuan)因會(hui)帶來(lai)--定的(de)附加(jia)誤差(cha),這是(shi)需要(yao)消除(chu)的。根(gen)據實(shi)際應(ying)用情(qing)況,提(ti)出以(yi)下控(kong)制方(fang)法及(ji)建議(yi)。
4.1孔闆(pan)節流(liu)裝置(zhi)必須(xu)滿足(zu)标準(zhun)要求(qiu)
　　孔闆(pan)節流(liu)裝置(zhi)在使(shi)用前(qian)的安(an)裝中(zhong)應按(an)照标(biao)準設(she)計和(he)安裝(zhuang),應根(gen)據孔(kong)闆前(qian)阻力(li)件形(xing)式配(pei)有尼(ni)夠長(zhang)度的(de)直管(guan)段。
4.2流(liu)體中(zhong)存在(zai)脈動(dong)流的(de)改善(shan)措施(shi)
　　核電(dian)站中(zhong)使用(yong)的除(chu)鹽水(shui)一般(ban)能達(da)到牛(niu)頓流(liu)體.但(dan)在流(liu)量測(ce)量中(zhong)有多(duo)種原(yuan)因會(hui)使得(de)流體(ti)脈動(dong)，可以(yi)采取(qu)以下(xia)措施(shi)減小(xiao)脈動(dong)流的(de)影響(xiang)。①在滿(man)足計(ji)量能(neng)力的(de)條件(jian)下,應(ying)盡量(liang)選擇(ze)内徑(jing)較小(xiao)的測(ce)量管(guan),以保(bao)證系(xi)統在(zai)較高(gao)的雷(lei)諾數(shu)下運(yun)行。②減(jian)小引(yin)壓管(guan)線長(zhang)度,盡(jin)量減(jian)少引(yin)壓管(guan)線系(xi)統中(zhong)的阻(zu)力件(jian),并使(shi)上下(xia)遊管(guan)線長(zhang)度相(xiang)等,以(yi)減小(xiao)諧振(zhen)和壓(ya)力脈(mo)動振(zhen)幅。③減(jian)少流(liu)體中(zhong)的雜(za)質,使(shi)流體(ti)保持(chi)均勻(yun)的單(dan)相牛(niu)頓流(liu)體。
4.3加(jia)強計(ji)量管(guan)理,建(jian)立健(jian)全各(ge)項規(gui)章制(zhi)度
　　在(zai)孔闆(pan)流量(liang)計日(ri)常使(shi)用過(guo)程中(zhong),要确(que)保正(zheng)确的(de)計量(liang),還應(ying)至少(shao)每月(yue)一次(ci)清洗(xi)檢測(ce)孔闆(pan)、檢查(cha)儀表(biao)零點(dian).儀表(biao)D/A轉換(huan)通道(dao)、核對(dui)流量(liang)計算(suan)程序(xu),對有(you)坑蝕(shi)及劃(hua)痕的(de)孔闆(pan)應及(ji)時更(geng)換，同(tong)時還(hai)配備(bei)孔闆(pan)綜合(he)測試(shi)儀定(ding)期對(dui)孔闆(pan)進行(hang)幾何(he)尺寸(cun)檢定(ding)。

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