[摘要(yào)]核電站的孔闆差(cha)壓式流量計 廣泛(fan)應用,但在核電站(zhàn)冷試期間運行的(de)系統中，多次出現(xiàn)流量變送器的波(bo)動情況。論文結合(hé)實際對冷試期間(jiān)出現的 差壓變送(song)器 的波動情況,從(cong)僅表安裝規範和(hé)實際案例中,分析(xi) 差壓流量計 波動(dòng)的誤差來源和控(kong)制策略。
1引言
　　核電(dian)機組機冷試期間(jian),先後多次出現差(cha)壓式流量變送器(qì)的示值波動,現在(zai)從儀表特性、安裝(zhuang)、參數設置等方面(miàn)來對此問題進行(háng)分析。
2差壓變送器(qì)的安裝規範
　　差壓(yā)變送器對流體特(te)性、儀表安裝位置(zhì)、取樣管線等方面(miàn)要求較多,主要是(shi)如下幾點:
2.1對流體(ti)和流動狀态的要(yào)求
　　壓縮流體和不(bú)可壓縮流體均可(ke)測量,但必須是均(jun1)勻單相流體;流體(tǐ)要充滿管道.管道(dao)流量應随時間推(tuī)移基本維持不變(biàn)。
2.2管道條件
　　安裝時(shí)要求節流件的上(shang)下遊需要有--定長(zhang)度的直管段(一般(ban)要求上遊側>10D,下遊(you)側>5D);節流件安裝在(zai)管道中應保證與(yǔ)管道的同心度滿(man)足要求。
2.3對于不同(tong)流體,管道取樣點(dian)位置的區别
　　液體(ti)測量:測量液體流(liú)量時,爲防止渣滓(zǐ)的沉澱,取壓口應(yīng)取在被測管道的(de)側面。同時變送器(qì)需要安裝在取壓(ya)口以下,以免氣泡(pao)在引壓管線内聚(ju)集造成測量波動(dong),且取樣管道朝儀(yi)表側需保持一定(ding)的傾斜角度.以防(fang)止取樣管内的氣(qi)體聚集，影響測量(liàng)值。
　　氣體測量:測量(liàng)氣體流量時.取壓(ya)口應開在流程管(guan)道的頂部或側面(miàn)。變送器應安裝在(zài)流程管道以上高(gāo)度.以便積聚的液(yè)體流入流程管道(dào)。
　　蒸汽測量:測量蒸(zheng)汽流量時,取壓口(kǒu)應開在流程管道(dào)的側面,并且變送(sòng)器安裝在取壓口(kou)的下面.以便冷聚(ju)液能充滿在導壓(ya)管裏。被測介質爲(wèi)蒸汽時,導壓管中(zhōng)要充滿水,以防止(zhi)蒸汽直接和變送(sòng)器接觸,這樣變送(song)器工作時,其容積(ji)變化量是很微不(bu)足道的,不需要安(ān)裝冷凝罐。
2.4對孔闆(pan)的要求
　　孔闆入口(kou)直角銳利度合格(ge),管徑尺寸與計算(suàn)正确,孔闆厚度誤(wù)差合格,節流件附(fu)件不能産生台階(jiē).偏心,孔闆上遊端(duan)面平度合格,環室(shì)尺寸不能産生台(tai)階.偏心，取壓位置(zhi)的焊縫不能突出(chū),取壓孔加工規範(fan)等等。
2.5抑制脈動流(liú)常用的措施
　　當管(guǎn)道中流體流速和(hé)壓力發生突然變(biàn)化時,容易造成脈(mo)動流,它能引起差(cha)壓的波動,當發生(sheng)脈動現象時,會産(chǎn)生計量誤差。抑制(zhì)脈動流常用的措(cuò)施有:①在滿足計量(liàng)能力的條件下,應(yīng)選擇内徑較小的(de)測量管,爲提高差(cha)壓和孔徑比;②采用(yòng)短引壓管線.減少(shao)管線中的阻力件(jiàn),并使上下遊管線(xiàn)長度相等減少系(xi)統中産生諧振和(he)壓力脈動振幅增(zeng)加。
3流量波動、誤差(chà)分析
　　核電站中非(fēi)核級差壓變送器(qì)主要使用的是差(cha)壓變送器.核級差(cha)壓變送器主要使(shǐ)用的是1151型差壓變(biàn)送器。下面對産生(sheng)誤差的原因逐一(yī)分析:
3.1被測介質實(shi)際物理性質的不(bú)确定度因素
①标準(zhun)中要求管道内的(de)流體應爲單相的(de)牛頓流體,若含有(you)一定比例的懸浮(fu)粒雜質則爲非牛(niu)頓流體,非牛頓流(liu)體會影響可膨脹(zhàng)性系數e,牛頓流體(ti)中的雜質越多,流(liú)量測量的不确定(ding)度會增加,而孔闆(pǎn)流量計的計算公(gong)式中ε爲恒I,故而流(liu)量測量的誤差會(huì)偏大。②流體相對密(mi)度的影響:密度參(can)數是測量中非常(chang)重要的參數,密度(du)測量的不确定度(dù)直接影響整個測(cè)量系統的不确定(ding)度.由于壓力.溫度(du)的波動,流體相對(duì)密度并不是一個(gè)固定值。因此其流(liu)量測量會出現一(yi)定程度的誤差。
3.2測(ce)量中重要設備的(de)不确定度因素
該(gāi)項不确定度因素(sù)主要體現在孔闆(pǎn)β比選擇方面,還包(bāo)括二次儀表的不(bú)确定度。
3.3阻尼系數(shu)不合适
　　由于阻尼(ní)系數爲廠家設定(ding)在調試前期僅會(hui)對其進行校驗,不(bu)會修改内部參數(shù)。說明書中對降低(dī)噪聲的方法爲:輸(shū)出阻尼和用于表(biao)壓測量的參考側(cè)濾波。阻尼時間在(zai)出廠時設定爲3.2s.如(ru)果變送器輸出仍(reng)有噪音.增加阻尼(ni)時間，如果需要快(kuai)速響應,需減少阻(zu)尼時間。還有另外(wai)一種降低噪音的(de)方法是在變送器(qi)的參考側附加一(yī)-段小管作爲壓力(li)緩沖器。因此本次(ci)冷試期間.阻尼系(xi)數不合适就可能(néng)是示值波動的原(yuan)因.故可以嘗試從(cong)增加阻尼系數修(xiū)改方面來驗證。
3.4供(gòng)電電壓波動
　　說明(míng)書對電源要求進(jìn)行了說明，要求用(yong)直流電源供電時(shi).紋波應小于2%,即電(diàn)源波動範圍應小(xiao)于0.48VDC。RRI這三塊表爲雙(shuāng)線制,供電爲安全(quán)級DCS的卡件,對儀表(biǎo)的電壓進行測量(liàng).其電壓值穩定在(zài)标準範圍内,故該(gai)項可排除。
3.5管道污(wū)物堵塞
　　由于液體(ti)的取樣管線一般(ban)安裝在流體管道(dào)的側面.因此常有(you)雜質沉澱在取樣(yàng)管線中,充水排氣(qi)後,大直徑的顆粒(lì)沉積依然無法完(wan)全排盡.這對儀表(biǎo)波動同樣有影響(xiang)。
3.6取樣點前後直管(guǎn)段長度
　　差壓式流(liu)量計對取樣點前(qián)後直管段長度有(yǒu)嚴格的要求節流(liú)件應安裝在兩段(duan)有恒定橫截面積(ji)的圓簡形直管段(duan)之間，最短直管段(duàn)長度與節流件形(xing)式,阻流件形式和(he)直徑比有關,一般(bān)來說前後直管段(duan)的長度分别爲>10D和(hé)>SD。
3.7引壓管線的影響(xiǎng)
　　引壓管應根據被(bei)測流體的性質,選(xuan)用相應的材料制(zhi)造,其内徑需大于(yu)6mm,長度在16m以内;引壓(ya)管應垂直或傾斜(xié)敷設,其傾斜度需(xū)大于1:12,黏度較高的(de)流體,其傾斜度還(hái)需增大。爲了避免(miǎn)差壓信号失真,正(zhèng)負壓導引管内應(yīng)将氣體排空。嚴寒(han)地區的引壓管線(xiàn)應做好防凍措施(shī)。
3.8節流件同軸度安(ān)裝偏差
　　節流裝置(zhì)在工藝管線上安(an)裝時,應注意上下(xià)遊直管段與工藝(yì)管道的同軸度。産(chǎn)品加工中要确保(bao)下列要求:當節流(liu)件的軸線與上、下(xià)遊側管道軸線之(zhi)間距離ex滿足下式(shì)時流出系數C無附(fù)加不确定度。
 
　　根據(jù)現場的儀表安裝(zhuāng)參數.直徑比β=0.45,管道(dào)内徑爲D-82.54mm,計算可得(de)流出系數C在無附(fù)加不确定的情況(kuang)下應ex<Imm,在附加0.3%不确(què)定的情況下應Imm<e,<2mm。現(xian)場節流件的實際(ji)安裝同軸度可能(néng)存在該問題。
4控制(zhi)誤差提高計量正(zhèng)确率的方法
　　因爲(wèi)流量測量計算的(de)不确定度是在其(qi)他影響因素都不(bú)存在附加誤差的(de)情況下計算得到(dao)的.但是使用中由(yóu)于各種原因會帶(dài)來--定的附加誤差(chà),這是需要消除的(de)。根據實際應用情(qíng)況,提出以下控制(zhi)方法及建議。
4.1孔闆(pǎn)節流裝置必須滿(man)足标準要求
　　孔闆(pan)節流裝置在使用(yong)前的安裝中應按(an)照标準設計和安(an)裝,應根據孔闆前(qián)阻力件形式配有(yǒu)尼夠長度的直管(guǎn)段。
4.2流體中存在脈(mo)動流的改善措施(shi)
　　核電站中使用的(de)除鹽水一般能達(da)到牛頓流體.但在(zài)流量測量中有多(duo)種原因會使得流(liu)體脈動，可以采取(qǔ)以下措施減小脈(mo)動流的影響。①在滿(man)足計量能力的條(tiáo)件下,應盡量選擇(ze)内徑較小的測量(liàng)管,以保證系統在(zai)較高的雷諾數下(xià)運行。②減小引壓管(guǎn)線長度,盡量減少(shǎo)引壓管線系統中(zhong)的阻力件,并使上(shang)下遊管線長度相(xiàng)等,以減小諧振和(he)壓力脈動振幅。③減(jiǎn)少流體中的雜質(zhì),使流體保持均勻(yún)的單相牛頓流體(tǐ)。
4.3加強計量管理,建(jian)立健全各項規章(zhāng)制度
　　在孔闆流量(liàng)計日常使用過程(chéng)中,要确保正确的(de)計量,還應至少每(měi)月一次清洗檢測(ce)孔闆、檢查儀表零(ling)點.儀表D/A轉換通道(dao)、核對流量計算程(chéng)序,對有坑蝕及劃(huà)痕的孔闆應及時(shí)更換，同時還配備(bèi)孔闆綜合測試儀(yí)定期對孔闆進行(hang)幾何尺寸檢定。

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