[摘要(yào)]核電站(zhàn)的孔闆(pǎn)差壓式(shì)流量計(ji) 廣泛應(yīng)用,但在(zài)核電站(zhàn)冷試期(qi)間運行(háng)的系統(tong)中，多次(ci)出現流(liu)量變送(sòng)器的波(bō)動情況(kuàng)。論文結(jie)合實際(ji)對冷試(shì)期間出(chū)現的 差(chà)壓變送(song)器 的波(bō)動情況(kuàng),從僅表(biao)安裝規(gui)範和實(shi)際案例(li)中,分析(xi) 差壓流(liú)量計 波(bō)動的誤(wù)差來源(yuan)和控制(zhi)策略。
1引(yǐn)言
　　核電(diàn)機組機(ji)冷試期(qi)間,先後(hou)多次出(chu)現差壓(ya)式流量(liàng)變送器(qì)的示值(zhí)波動,現(xiàn)在從儀(yí)表特性(xing)、安裝、參(can)數設置(zhì)等方面(miàn)來對此(ci)問題進(jin)行分析(xi)。
2差壓變(bian)送器的(de)安裝規(gui)範
　　差壓(yā)變送器(qi)對流體(tǐ)特性、儀(yi)表安裝(zhuāng)位置、取(qǔ)樣管線(xian)等方面(miàn)要求較(jiao)多,主要(yào)是如下(xià)幾點:
2.1對(dui)流體和(he)流動狀(zhuàng)态的要(yao)求
　　壓縮(suō)流體和(he)不可壓(yā)縮流體(tǐ)均可測(ce)量,但必(bi)須是均(jun1)勻單相(xiang)流體;流(liu)體要充(chong)滿管道(dào).管道流(liu)量應随(sui)時間推(tuī)移基本(běn)維持不(bú)變。
2.2管道(dao)條件
　　安(ān)裝時要(yao)求節流(liu)件的上(shang)下遊需(xu)要有--定(dìng)長度的(de)直管段(duan)(一般要(yào)求上遊(yóu)側>10D,下遊(you)側>5D);節流(liu)件安裝(zhuang)在管道(dao)中應保(bǎo)證與管(guǎn)道的同(tóng)心度滿(mǎn)足要求(qiu)。
2.3對于不(bu)同流體(ti),管道取(qǔ)樣點位(wèi)置的區(qu)别
　　液體(tǐ)測量:測(cè)量液體(ti)流量時(shi),爲防止(zhi)渣滓的(de)沉澱,取(qu)壓口應(yīng)取在被(bèi)測管道(dao)的側面(miàn)。同時變(biàn)送器需(xū)要安裝(zhuāng)在取壓(yā)口以下(xia),以免氣(qì)泡在引(yin)壓管線(xiàn)内聚集(ji)造成測(cè)量波動(dòng),且取樣(yàng)管道朝(cháo)儀表側(cè)需保持(chí)一定的(de)傾斜角(jiao)度.以防(fang)止取樣(yàng)管内的(de)氣體聚(ju)集，影響(xiang)測量值(zhi)。
　　氣體測(ce)量:測量(liang)氣體流(liú)量時.取(qu)壓口應(ying)開在流(liú)程管道(dao)的頂部(bù)或側面(mian)。變送器(qì)應安裝(zhuāng)在流程(cheng)管道以(yǐ)上高度(dù).以便積(jī)聚的液(ye)體流入(rù)流程管(guǎn)道。
　　蒸汽(qi)測量:測(ce)量蒸汽(qi)流量時(shí),取壓口(kǒu)應開在(zài)流程管(guǎn)道的側(cè)面,并且(qiě)變送器(qì)安裝在(zai)取壓口(kǒu)的下面(mian).以便冷(lěng)聚液能(neng)充滿在(zài)導壓管(guan)裏。被測(ce)介質爲(wèi)蒸汽時(shí),導壓管(guǎn)中要充(chong)滿水,以(yǐ)防止蒸(zheng)汽直接(jiē)和變送(sòng)器接觸(chù),這樣變(bian)送器工(gong)作時,其(qí)容積變(biàn)化量是(shì)很微不(bu)足道的(de),不需要(yào)安裝冷(lěng)凝罐。
2.4對(duì)孔闆的(de)要求
　　孔(kong)闆入口(kou)直角銳(rui)利度合(he)格,管徑(jing)尺寸與(yǔ)計算正(zheng)确,孔闆(pan)厚度誤(wù)差合格(ge),節流件(jiàn)附件不(bu)能産生(shēng)台階.偏(piān)心,孔闆(pǎn)上遊端(duan)面平度(du)合格,環(huán)室尺寸(cùn)不能産(chǎn)生台階(jiē).偏心，取(qǔ)壓位置(zhì)的焊縫(féng)不能突(tū)出,取壓(yā)孔加工(gong)規範等(deng)等。
2.5抑制(zhi)脈動流(liu)常用的(de)措施
　　當(dang)管道中(zhōng)流體流(liu)速和壓(yā)力發生(sheng)突然變(bian)化時,容(rong)易造成(cheng)脈動流(liú),它能引(yin)起差壓(yā)的波動(dòng),當發生(shēng)脈動現(xian)象時,會(huì)産生計(ji)量誤差(cha)。抑制脈(mo)動流常(cháng)用的措(cuo)施有:①在(zai)滿足計(jì)量能力(lì)的條件(jian)下,應選(xuan)擇内徑(jing)較小的(de)測量管(guǎn),爲提高(gāo)差壓和(hé)孔徑比(bǐ);②采用短(duǎn)引壓管(guǎn)線.減少(shǎo)管線中(zhōng)的阻力(lì)件,并使(shǐ)上下遊(yóu)管線長(zhang)度相等(děng)減少系(xi)統中産(chan)生諧振(zhen)和壓力(li)脈動振(zhen)幅增加(jiā)。
3流量波(bō)動、誤差(cha)分析
　　核(hé)電站中(zhong)非核級(jí)差壓變(biàn)送器主(zhǔ)要使用(yòng)的是差(cha)壓變送(song)器.核級(ji)差壓變(biàn)送器主(zhu)要使用(yòng)的是1151型(xing)差壓變(bian)送器。下(xia)面對産(chǎn)生誤差(cha)的原因(yin)逐一分(fen)析:
3.1被測(cè)介質實(shi)際物理(lǐ)性質的(de)不确定(dìng)度因素(su)
①标準中(zhōng)要求管(guǎn)道内的(de)流體應(yīng)爲單相(xiàng)的牛頓(dùn)流體,若(ruo)含有一(yī)定比例(lì)的懸浮(fú)粒雜質(zhi)則爲非(fei)牛頓流(liú)體,非牛(niú)頓流體(ti)會影響(xiang)可膨脹(zhàng)性系數(shù)e,牛頓流(liu)體中的(de)雜質越(yuè)多,流量(liàng)測量的(de)不确定(ding)度會增(zēng)加,而孔(kong)闆流量(liàng)計的計(jì)算公式(shi)中ε爲恒(heng)I,故而流(liú)量測量(liang)的誤差(chà)會偏大(dà)。②流體相(xiang)對密度(du)的影響(xiang):密度參(cān)數是測(ce)量中非(fei)常重要(yào)的參數(shù),密度測(ce)量的不(bu)确定度(du)直接影(yǐng)響整個(ge)測量系(xì)統的不(bú)确定度(du).由于壓(yā)力.溫度(dù)的波動(dòng),流體相(xiang)對密度(du)并不是(shì)一個固(gù)定值。因(yin)此其流(liú)量測量(liàng)會出現(xiàn)一定程(cheng)度的誤(wu)差。
3.2測量(liang)中重要(yào)設備的(de)不确定(dìng)度因素(sù)
該項不(bu)确定度(dù)因素主(zhu)要體現(xiàn)在孔闆(pan)β比選擇(zé)方面,還(hai)包括二(èr)次儀表(biao)的不确(que)定度。
3.3阻(zu)尼系數(shu)不合适(shi)
　　由于阻(zǔ)尼系數(shù)爲廠家(jia)設定在(zài)調試前(qian)期僅會(huì)對其進(jìn)行校驗(yan),不會修(xiu)改内部(bu)參數。說(shuo)明書中(zhōng)對降低(dī)噪聲的(de)方法爲(wèi):輸出阻(zu)尼和用(yong)于表壓(ya)測量的(de)參考側(cè)濾波。阻(zu)尼時間(jiān)在出廠(chang)時設定(ding)爲3.2s.如果(guo)變送器(qì)輸出仍(reng)有噪音(yīn).增加阻(zǔ)尼時間(jiān)，如果需(xu)要快速(su)響應,需(xu)減少阻(zu)尼時間(jiān)。還有另(lìng)外一種(zhong)降低噪(zao)音的方(fāng)法是在(zài)變送器(qi)的參考(kǎo)側附加(jiā)一-段小(xiao)管作爲(wèi)壓力緩(huan)沖器。因(yīn)此本次(ci)冷試期(qī)間.阻尼(ni)系數不(bu)合适就(jiù)可能是(shi)示值波(bo)動的原(yuán)因.故可(ke)以嘗試(shi)從增加(jia)阻尼系(xi)數修改(gǎi)方面來(lái)驗證。
3.4供(gong)電電壓(yā)波動
　　說(shuō)明書對(duì)電源要(yào)求進行(hang)了說明(míng)，要求用(yong)直流電(dian)源供電(dian)時.紋波(bō)應小于(yu)2%,即電源(yuán)波動範(fan)圍應小(xiao)于0.48VDC。RRI這三(san)塊表爲(wei)雙線制(zhi),供電爲(wei)安全級(ji)DCS的卡件(jian),對儀表(biao)的電壓(yā)進行測(cè)量.其電(dian)壓值穩(wen)定在标(biāo)準範圍(wei)内,故該(gai)項可排(pai)除。
3.5管道(dào)污物堵(dǔ)塞
　　由于(yu)液體的(de)取樣管(guan)線一般(ban)安裝在(zài)流體管(guǎn)道的側(ce)面.因此(ci)常有雜(za)質沉澱(dian)在取樣(yàng)管線中(zhong),充水排(pái)氣後,大(da)直徑的(de)顆粒沉(chén)積依然(ran)無法完(wán)全排盡(jin).這對儀(yí)表波動(dòng)同樣有(you)影響。
3.6取(qǔ)樣點前(qian)後直管(guǎn)段長度(du)
　　差壓式(shi)流量計(ji)對取樣(yang)點前後(hòu)直管段(duàn)長度有(you)嚴格的(de)要求節(jiē)流件應(ying)安裝在(zai)兩段有(yǒu)恒定橫(heng)截面積(ji)的圓簡(jian)形直管(guǎn)段之間(jian)，最短直(zhi)管段長(zhang)度與節(jie)流件形(xíng)式,阻流(liú)件形式(shì)和直徑(jing)比有關(guān),一般來(lai)說前後(hòu)直管段(duan)的長度(du)分别爲(wèi)>10D和>SD。
3.7引壓(ya)管線的(de)影響
　　引(yǐn)壓管應(yīng)根據被(bèi)測流體(ti)的性質(zhi),選用相(xiàng)應的材(cái)料制造(zao),其内徑(jing)需大于(yu)6mm,長度在(zai)16m以内;引(yǐn)壓管應(ying)垂直或(huo)傾斜敷(fu)設,其傾(qing)斜度需(xū)大于1:12,黏(nian)度較高(gāo)的流體(tǐ),其傾斜(xie)度還需(xu)增大。爲(wei)了避免(miǎn)差壓信(xìn)号失真(zhēn),正負壓(yā)導引管(guan)内應将(jiāng)氣體排(pai)空。嚴寒(han)地區的(de)引壓管(guǎn)線應做(zuò)好防凍(dong)措施。
3.8節(jiē)流件同(tóng)軸度安(ān)裝偏差(chà)
　　節流裝(zhuāng)置在工(gong)藝管線(xian)上安裝(zhuāng)時,應注(zhu)意上下(xia)遊直管(guan)段與工(gōng)藝管道(dào)的同軸(zhóu)度。産品(pǐn)加工中(zhong)要确保(bao)下列要(yao)求:當節(jiē)流件的(de)軸線與(yu)上、下遊(yóu)側管道(dào)軸線之(zhī)間距離(lí)ex滿足下(xià)式時流(liú)出系數(shù)C無附加(jiā)不确定(dìng)度。
 
　　根據(jù)現場的(de)儀表安(an)裝參數(shu).直徑比(bǐ)β=0.45,管道内(nei)徑爲D-82.54mm,計(jì)算可得(dé)流出系(xì)數C在無(wú)附加不(bú)确定的(de)情況下(xia)應ex<Imm,在附(fu)加0.3%不确(que)定的情(qíng)況下應(ying)Imm<e,<2mm。現場節(jie)流件的(de)實際安(ān)裝同軸(zhóu)度可能(neng)存在該(gāi)問題。
4控(kòng)制誤差(chà)提高計(ji)量正确(què)率的方(fāng)法
　　因爲(wèi)流量測(ce)量計算(suàn)的不确(què)定度是(shì)在其他(tā)影響因(yin)素都不(bu)存在附(fù)加誤差(chà)的情況(kuàng)下計算(suan)得到的(de).但是使(shǐ)用中由(you)于各種(zhong)原因會(hui)帶來--定(ding)的附加(jia)誤差,這(zhe)是需要(yào)消除的(de)。根據實(shi)際應用(yòng)情況,提(tí)出以下(xia)控制方(fang)法及建(jian)議。
4.1孔闆(pan)節流裝(zhuāng)置必須(xū)滿足标(biao)準要求(qiú)
　　孔闆節(jie)流裝置(zhì)在使用(yòng)前的安(an)裝中應(yīng)按照标(biao)準設計(jì)和安裝(zhuang),應根據(ju)孔闆前(qian)阻力件(jian)形式配(pèi)有尼夠(gòu)長度的(de)直管段(duan)。
4.2流體中(zhong)存在脈(mo)動流的(de)改善措(cuò)施
　　核電(dian)站中使(shi)用的除(chu)鹽水一(yī)般能達(dá)到牛頓(dùn)流體.但(dan)在流量(liàng)測量中(zhōng)有多種(zhǒng)原因會(huì)使得流(liú)體脈動(dong)，可以采(cǎi)取以下(xia)措施減(jiǎn)小脈動(dong)流的影(yǐng)響。①在滿(man)足計量(liang)能力的(de)條件下(xià),應盡量(liang)選擇内(nei)徑較小(xiǎo)的測量(liàng)管,以保(bao)證系統(tǒng)在較高(gāo)的雷諾(nuò)數下運(yùn)行。②減小(xiao)引壓管(guǎn)線長度(dù),盡量減(jiǎn)少引壓(ya)管線系(xì)統中的(de)阻力件(jian),并使上(shàng)下遊管(guǎn)線長度(dù)相等,以(yi)減小諧(xie)振和壓(yā)力脈動(dòng)振幅。③減(jian)少流體(tǐ)中的雜(zá)質,使流(liú)體保持(chí)均勻的(de)單相牛(niu)頓流體(ti)。
4.3加強計(jì)量管理(lǐ),建立健(jiàn)全各項(xiang)規章制(zhì)度
　　在孔(kong)闆流量(liàng)計日常(chang)使用過(guò)程中,要(yao)确保正(zhèng)确的計(jì)量,還應(yīng)至少每(měi)月一次(cì)清洗檢(jiǎn)測孔闆(pan)、檢查儀(yi)表零點(diǎn).儀表D/A轉(zhuan)換通道(dao)、核對流(liú)量計算(suan)程序,對(dui)有坑蝕(shi)及劃痕(hen)的孔闆(pan)應及時(shi)更換，同(tong)時還配(pèi)備孔闆(pan)綜合測(ce)試儀定(dìng)期對孔(kǒng)闆進行(hang)幾何尺(chi)寸檢定(dìng)。

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