[摘(zhāi)要]核電站(zhàn)的孔(kǒng)闆差壓式(shì)流量計 廣泛應(yīng)用,但在核電站(zhàn)冷試(shì)期間運行(háng)的系統中，多次出現(xiàn)流量(liàng)變送(sòng)器的波動(dòng)情況(kuàng)。論文結(jié)合實際對冷試期(qī)間出(chū)現的(de) 差(chà)壓變送(sòng)器 的波動情(qíng)況,從僅(jǐn)表安裝規(guī)範和實(shí)際案例中,分(fèn)析 差壓流(liú)量(liàng)計 波動的誤差來源和控制(zhì)策略。
1引言(yán)
　　核電(diàn)機組(zǔ)機冷(lěng)試期(qī)間,先後(hòu)多次出現差壓式流量(liàng)變送器的示值波動,現在(zài)從儀(yí)表特性、安裝、參(cān)數設(shè)置等方面(miàn)來(lái)對此問題進(jìn)行分(fèn)析。
2差壓變送器的安(ān)裝規(guī)範
　　差壓(yā)變送器(qì)對流(liú)體特性、儀(yí)表安裝位置、取(qǔ)樣管線等(děng)方面(miàn)要求較多,主要(yào)是如(rú)下幾(jǐ)點:
2.1對流體和流動狀态的要(yào)求(qiú)
　　壓縮(suō)流體和(hé)不可壓縮流體(tǐ)均(jun1)可測(cè)量,但(dàn)必須是均勻單相流體;流體(tǐ)要充滿(mǎn)管道(dào).管道流(liú)量應随時間推移(yí)基本(běn)維持不變。
2.2管道(dào)條件(jiàn)
　　安裝時要求節流件(jiàn)的上(shàng)下遊(yóu)需要有--定(dìng)長度的直(zhí)管段(一般要求上遊(yóu)側>10d,下遊側>5d);節流件安裝在管道(dào)中應保(bǎo)證(zhèng)與管道的同心度滿(mǎn)足要(yào)求(qiú)。
2.3對(duì)于不(bú)同流(liú)體(tǐ),管道取(qǔ)樣點位置(zhì)的區别
　　液體測量:測(cè)量液體流量時,爲防止(zhǐ)渣(zhā)滓的(de)沉澱,取(qǔ)壓(yā)口應(yīng)取在被測管道(dào)的側面。同(tóng)時變送器需要(yào)安裝(zhuāng)在取壓口以下,以免氣泡在引(yǐn)壓管線内聚集(jí)造成測量(liàng)波(bō)動(dòng),且取樣管道朝儀表側(cè)需保持(chí)一定(dìng)的傾(qīng)斜角度.以防(fáng)止取樣(yàng)管内的氣體(tǐ)聚(jù)集，影響測量值(zhí)。
　　氣體測(cè)量(liàng):測量(liàng)氣體(tǐ)流(liú)量(liàng)時.取(qǔ)壓(yā)口應開在流(liú)程管(guǎn)道的頂部(bù)或側面。變(biàn)送器(qì)應安裝(zhuāng)在流程(chéng)管道以上(shàng)高度(dù).以便(biàn)積(jī)聚的液(yè)體流入流程管(guǎn)道。
　　蒸汽測(cè)量:測(cè)量蒸(zhēng)汽(qì)流量時,取壓口應開在(zài)流程管道(dào)的側(cè)面,并且變送器安裝在取(qǔ)壓口的下(xià)面(miàn).以便冷(lěng)聚液能充滿在(zài)導壓(yā)管裏(lǐ)。被測(cè)介質爲(wèi)蒸(zhēng)汽時(shí),導壓管中要充滿水,以(yǐ)防止蒸汽直(zhí)接和變送(sòng)器接(jiē)觸,這樣變送器工(gōng)作(zuò)時,其(qí)容積變(biàn)化(huà)量是(shì)很微不足道的,不需要(yào)安裝冷(lěng)凝罐(guàn)。
2.4對孔闆的(de)要求
　　孔闆入口(kǒu)直角銳利度合(hé)格,管(guǎn)徑尺(chǐ)寸與(yǔ)計算正(zhèng)确,孔闆(pǎn)厚度誤差(chà)合格(gé),節流件附件不(bú)能産(chǎn)生台階.偏心,孔闆(pǎn)上遊端(duān)面平度(dù)合格,環(huán)室(shì)尺寸不能産(chǎn)生台(tái)階.偏(piān)心(xīn)，取(qǔ)壓位(wèi)置(zhì)的焊縫不能突出,取壓孔加(jiā)工規範等(děng)等。
2.5抑制脈(mò)動流(liú)常用(yòng)的措施
　　當管道中流(liú)體流速和(hé)壓(yā)力發生(shēng)突然變化時,容(róng)易造成脈(mò)動流(liú),它能引起差壓的波動(dòng),當(dāng)發生(shēng)脈動現象(xiàng)時,會(huì)産生(shēng)計量誤差。抑制脈動流常(cháng)用的措施有:①在(zài)滿足計(jì)量(liàng)能力(lì)的條件(jiàn)下(xià),應選擇内(nèi)徑較(jiào)小的(de)測量(liàng)管,爲(wèi)提高(gāo)差壓(yā)和孔徑(jìng)比(bǐ);②采用短引壓管(guǎn)線.減少管線中(zhōng)的阻力件,并使上下遊管線長(zhǎng)度相等減(jiǎn)少系統中産生(shēng)諧振(zhèn)和壓(yā)力脈動振(zhèn)幅增(zēng)加。
3流(liú)量波(bō)動(dòng)、誤差分析
　　核(hé)電站(zhàn)中非(fēi)核級差壓(yā)變送(sòng)器主(zhǔ)要使(shǐ)用的是差(chà)壓變送器.核級(jí)差壓變(biàn)送器主(zhǔ)要使用的(de)是1151型差壓變送(sòng)器。下面對産生誤差(chà)的原因逐一分(fèn)析:
3.1被測介質實(shí)際物理性質的不确定度因素(sù)
①标準中要(yào)求管(guǎn)道内的流體應(yīng)爲單相(xiàng)的牛頓(dùn)流體,若(ruò)含有一(yī)定比例(lì)的懸浮(fú)粒雜(zá)質則爲非(fēi)牛頓流體,非牛(niú)頓(dùn)流體會(huì)影響(xiǎng)可膨脹性系數(shù)e,牛頓流體(tǐ)中的(de)雜質越多,流量(liàng)測量(liàng)的不确定(dìng)度會增加,而孔(kǒng)闆流(liú)量計(jì)的計(jì)算公(gōng)式中(zhōng)ε爲恒(héng)i,故而流量測量(liàng)的誤(wù)差會偏大(dà)。②流(liú)體(tǐ)相對密度(dù)的影響:密度參數是測量中非常重要的參數(shù),密度(dù)測量的不(bú)确定(dìng)度直(zhí)接影(yǐng)響整個測量(liàng)系(xì)統的(de)不(bú)确定度.由于壓(yā)力.溫度(dù)的波動,流體相對密(mì)度并不是(shì)一個固定(dìng)值。因(yīn)此其流量測量(liàng)會出現(xiàn)一定程(chéng)度的(de)誤差。
3.2測量(liàng)中重要設備的不确定度因素
該項不确(què)定度(dù)因素主要體現(xiàn)在孔(kǒng)闆β比(bǐ)選擇(zé)方面,還包(bāo)括二(èr)次儀表的(de)不确定度(dù)。
3.3阻尼系數不合(hé)适(shì)
　　由于阻(zǔ)尼系數(shù)爲廠家(jiā)設定在調試前(qián)期僅(jǐn)會對其進(jìn)行校(xiào)驗(yàn),不(bú)會修(xiū)改内(nèi)部參數。說明書(shū)中對降低(dī)噪聲的(de)方(fāng)法爲(wèi):輸出阻尼和用(yòng)于表壓測量的(de)參考側(cè)濾波。阻尼時(shí)間在出廠(chǎng)時設定(dìng)爲3.2s.如果變送(sòng)器輸(shū)出仍(réng)有噪(zào)音.增加阻尼時間(jiān)，如果需(xū)要快速響應,需減少阻尼時間(jiān)。還有(yǒu)另外一種(zhǒng)降低噪(zào)音(yīn)的方(fāng)法是(shì)在變送器的參(cān)考側(cè)附加(jiā)一(yī)-段小管作爲(wèi)壓力(lì)緩沖器。因(yīn)此本(běn)次(cì)冷試期(qī)間.阻尼系數不(bú)合适(shì)就(jiù)可能是示值(zhí)波動的原(yuán)因.故可以嘗(cháng)試(shì)從增加阻尼系數修改(gǎi)方面來(lái)驗證(zhèng)。
3.4供電電壓(yā)波動
　　說(shuō)明書對(duì)電源(yuán)要求進行(háng)了說明(míng)，要(yào)求用直流(liú)電源供電時.紋(wén)波(bō)應小于(yú)2%,即電源波動範(fàn)圍應小于0.48vdc。rri這(zhè)三(sān)塊表爲雙線制(zhì),供電爲安全級(jí)dcs的卡件,對儀表(biǎo)的電壓進行測(cè)量.其電壓值(zhí)穩定在标(biāo)準(zhǔn)範圍内,故(gù)該(gāi)項可排(pái)除。
3.5管道污物堵塞
　　由于液體的(de)取樣管線一(yī)般(bān)安裝(zhuāng)在流(liú)體管(guǎn)道的側面.因此(cǐ)常有雜質沉澱(diàn)在取(qǔ)樣管線中,充水排氣後,大(dà)直徑的顆(kē)粒沉積依然(rán)無法完(wán)全排(pái)盡(jìn).這(zhè)對儀(yí)表波(bō)動同樣有(yǒu)影響。
3.6取樣(yàng)點前後直(zhí)管段(duàn)長度
　　差壓式(shì)流(liú)量計(jì)對取樣(yàng)點(diǎn)前後直管段長(zhǎng)度有(yǒu)嚴格(gé)的要求節(jiē)流件應(yīng)安(ān)裝在(zài)兩段有(yǒu)恒定橫截面(miàn)積的(de)圓簡(jiǎn)形直管段(duàn)之間(jiān)，最短直(zhí)管(guǎn)段長度與(yǔ)節(jiē)流件形(xíng)式,阻流件(jiàn)形式(shì)和直(zhí)徑比有關(guān),一般來說(shuō)前後(hòu)直管段的長(zhǎng)度(dù)分别爲>10d和>sd。
3.7引壓(yā)管線的(de)影(yǐng)響
　　引(yǐn)壓管(guǎn)應根據被測流體的性質(zhì),選用相應的材(cái)料制(zhì)造,其内徑(jìng)需大于(yú)6mm,長度在(zài)16m以内;引(yǐn)壓(yā)管應垂直或傾斜敷(fū)設,其傾斜度需大于1:12,黏度較高(gāo)的流體(tǐ),其傾斜(xié)度還需(xū)增大。爲(wèi)了避免(miǎn)差壓信(xìn)号失真,正負壓導引管(guǎn)内(nèi)應将(jiāng)氣體排(pái)空。嚴寒(hán)地區(qū)的引壓管(guǎn)線應做好防凍(dòng)措施。
3.8節流件(jiàn)同(tóng)軸度安裝偏差(chà)
　　節流裝置(zhì)在工(gōng)藝管(guǎn)線(xiàn)上(shàng)安裝(zhuāng)時,應(yīng)注意上下(xià)遊直管段與工藝管道(dào)的(de)同軸(zhóu)度。産品加(jiā)工中(zhōng)要确(què)保下列要(yào)求:當節流(liú)件的軸線與上(shàng)、下遊(yóu)側管道軸線之(zhī)間距離ex滿(mǎn)足下式時(shí)流出系數(shù)c無附(fù)加不(bú)确定(dìng)度。
 
　　根(gēn)據(jù)現(xiàn)場的儀表安裝參數(shù).直徑比(bǐ)β=0.45,管道内徑爲d-82.54mm,計算可得(dé)流(liú)出系數c在無(wú)附加不确(què)定的(de)情況下應(yīng)ex<imm,在附(fù)加0.3%不(bú)确(què)定的情況下應imm<e,<2mm。現場節(jiē)流件的實際安(ān)裝同軸度可能存在該問題。
4控制誤(wù)差(chà)提高計(jì)量正确(què)率的方(fāng)法
　　因爲流量測(cè)量計算的不(bú)确(què)定度是在(zài)其他(tā)影響因素都不(bú)存在附(fù)加誤差(chà)的情況下計算(suàn)得到的.但是使用中由于(yú)各種(zhǒng)原因會帶(dài)來--定的附(fù)加(jiā)誤差,這(zhè)是需要(yào)消除的(de)。根據實際(jì)應用(yòng)情況,提出(chū)以下(xià)控制(zhì)方法及建(jiàn)議。
4.1孔闆節(jiē)流裝(zhuāng)置必須滿足标(biāo)準要求(qiú)
　　孔(kǒng)闆節(jiē)流裝置在使用(yòng)前的安裝中應(yīng)按照(zhào)标準設計和安(ān)裝,應(yīng)根據(jù)孔闆(pǎn)前阻力(lì)件形式配(pèi)有尼夠(gòu)長度的直管段(duàn)。
4.2流體(tǐ)中(zhōng)存(cún)在脈動流的改善措(cuò)施
　　核電站中使用的除鹽(yán)水一(yī)般能達(dá)到(dào)牛頓(dùn)流體(tǐ).但在流量(liàng)測(cè)量中有多種(zhǒng)原因會使得流(liú)體脈動，可(kě)以采(cǎi)取以下措(cuò)施減(jiǎn)小脈(mò)動流的影(yǐng)響。①在滿足計量(liàng)能力的條(tiáo)件下(xià),應盡量選擇内(nèi)徑較小(xiǎo)的測量管,以保證系統(tǒng)在較(jiào)高的雷諾(nuò)數下運行(háng)。②減(jiǎn)小(xiǎo)引壓管(guǎn)線長度(dù),盡量減少引壓(yā)管線系統中的(de)阻力件,并使上(shàng)下遊管線長(zhǎng)度相等(děng),以(yǐ)減小諧(xié)振和壓力脈動(dòng)振幅(fú)。③減(jiǎn)少流體中的雜質(zhì),使流(liú)體保(bǎo)持均勻(yún)的(de)單相牛頓流體。
4.3加強計量管理(lǐ),建立(lì)健(jiàn)全各項(xiàng)規章(zhāng)制度
　　在孔(kǒng)闆流量計(jì)日常(cháng)使用過程中,要(yào)确保正确(què)的計(jì)量,還(hái)應至少每月一次清(qīng)洗檢(jiǎn)測孔(kǒng)闆、檢(jiǎn)查(chá)儀(yí)表零(líng)點.儀表d/a轉換通道(dào)、核(hé)對流量計算程序,對有坑(kēng)蝕(shí)及劃痕(hén)的孔闆應及時更換(huàn)，同時(shí)還配備孔闆綜合測(cè)試儀定期對孔(kǒng)闆進行幾何尺(chǐ)寸檢(jiǎn)定。

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