[摘(zhai)要]核電(dian)站的孔(kong)闆差壓(ya)式流量(liang)計 廣泛(fan)應用,但(dan)在核電(dian)站冷試(shi)期間運(yun)行的系(xi)統中，多(duo)次出現(xian)流量變(bian)送器的(de)波動情(qing)況。論文(wen)結合實(shi)際對冷(leng)試期間(jian)出現的(de) 差壓變(bian)送器 的(de)波動情(qing)況,從僅(jin)表安裝(zhuang)規範和(he)實際案(an)例中,分(fen)析 差壓(ya)流量計(ji) 波動的(de)誤差來(lai)源和控(kong)制策略(lue)。
1引言
　　核(he)電機組(zu)機冷試(shi)期間,先(xian)後多次(ci)出現差(cha)壓式流(liu)量變送(song)器的示(shi)值波動(dong),現在從(cong)儀表特(te)性、安裝(zhuang)、參數設(she)置等方(fang)面來對(dui)此問題(ti)進行分(fen)析。
2差壓(ya)變送器(qi)的安裝(zhuang)規範
　　差(cha)壓變送(song)器對流(liu)體特性(xing)、儀表安(an)裝位置(zhi)、取樣管(guan)線等方(fang)面要求(qiu)較多,主(zhu)要是如(ru)下幾點(dian):
2.1對流體(ti)和流動(dong)狀态的(de)要求
　　壓(ya)縮流體(ti)和不可(ke)壓縮流(liu)體均可(ke)測量,但(dan)必須是(shi)均勻單(dan)相流體(ti);流體要(yao)充滿管(guan)道.管道(dao)流量應(ying)随時間(jian)推移基(ji)本維持(chi)不變。
2.2管(guan)道條件(jian)
　　安裝時(shi)要求節(jie)流件的(de)上下遊(you)需要有(you)--定長度(du)的直管(guan)段(一般(ban)要求上(shang)遊側>10D,下(xia)遊側>5D);節(jie)流件安(an)裝在管(guan)道中應(ying)保證與(yu)管道的(de)同心度(du)滿足要(yao)求。
2.3對于(yu)不同流(liu)體,管道(dao)取樣點(dian)位置的(de)區别
　　液(ye)體測量(liang):測量液(ye)體流量(liang)時,爲防(fang)止渣滓(zi)的沉澱(dian),取壓口(kou)應取在(zai)被測管(guan)道的側(ce)面。同時(shi)變送器(qi)需要安(an)裝在取(qu)壓口以(yi)下,以免(mian)氣泡在(zai)引壓管(guan)線内聚(ju)集造成(cheng)測量波(bo)動,且取(qu)樣管道(dao)朝儀表(biao)側需保(bao)持一定(ding)的傾斜(xie)角度.以(yi)防止取(qu)樣管内(nei)的氣體(ti)聚集，影(ying)響測量(liang)值。
　　氣體(ti)測量:測(ce)量氣體(ti)流量時(shi).取壓口(kou)應開在(zai)流程管(guan)道的頂(ding)部或側(ce)面。變送(song)器應安(an)裝在流(liu)程管道(dao)以上高(gao)度.以便(bian)積聚的(de)液體流(liu)入流程(cheng)管道。
　　蒸(zheng)汽測量(liang):測量蒸(zheng)汽流量(liang)時,取壓(ya)口應開(kai)在流程(cheng)管道的(de)側面,并(bing)且變送(song)器安裝(zhuang)在取壓(ya)口的下(xia)面.以便(bian)冷聚液(ye)能充滿(man)在導壓(ya)管裏。被(bei)測介質(zhi)爲蒸汽(qi)時,導壓(ya)管中要(yao)充滿水(shui),以防止(zhi)蒸汽直(zhi)接和變(bian)送器接(jie)觸,這樣(yang)變送器(qi)工作時(shi),其容積(ji)變化量(liang)是很微(wei)不足道(dao)的,不需(xu)要安裝(zhuang)冷凝罐(guan)。
2.4對孔闆(pan)的要求(qiu)
　　孔闆入(ru)口直角(jiao)銳利度(du)合格,管(guan)徑尺寸(cun)與計算(suan)正确,孔(kong)闆厚度(du)誤差合(he)格,節流(liu)件附件(jian)不能産(chan)生台階(jie).偏心,孔(kong)闆上遊(you)端面平(ping)度合格(ge),環室尺(chi)寸不能(neng)産生台(tai)階.偏心(xin)，取壓位(wei)置的焊(han)縫不能(neng)突出,取(qu)壓孔加(jia)工規範(fan)等等。
2.5抑(yi)制脈動(dong)流常用(yong)的措施(shi)
　　當管道(dao)中流體(ti)流速和(he)壓力發(fa)生突然(ran)變化時(shi),容易造(zao)成脈動(dong)流,它能(neng)引起差(cha)壓的波(bo)動,當發(fa)生脈動(dong)現象時(shi),會産生(sheng)計量誤(wu)差。抑制(zhi)脈動流(liu)常用的(de)措施有(you):①在滿足(zu)計量能(neng)力的條(tiao)件下,應(ying)選擇内(nei)徑較小(xiao)的測量(liang)管,爲提(ti)高差壓(ya)和孔徑(jing)比;②采用(yong)短引壓(ya)管線.減(jian)少管線(xian)中的阻(zu)力件,并(bing)使上下(xia)遊管線(xian)長度相(xiang)等減少(shao)系統中(zhong)産生諧(xie)振和壓(ya)力脈動(dong)振幅增(zeng)加。
3流量(liang)波動、誤(wu)差分析(xi)
　　核電站(zhan)中非核(he)級差壓(ya)變送器(qi)主要使(shi)用的是(shi)差壓變(bian)送器.核(he)級差壓(ya)變送器(qi)主要使(shi)用的是(shi)1151型差壓(ya)變送器(qi)。下面對(dui)産生誤(wu)差的原(yuan)因逐一(yi)分析:
3.1被(bei)測介質(zhi)實際物(wu)理性質(zhi)的不确(que)定度因(yin)素
①标準(zhun)中要求(qiu)管道内(nei)的流體(ti)應爲單(dan)相的牛(niu)頓流體(ti),若含有(you)一定比(bi)例的懸(xuan)浮粒雜(za)質則爲(wei)非牛頓(dun)流體,非(fei)牛頓流(liu)體會影(ying)響可膨(peng)脹性系(xi)數e,牛頓(dun)流體中(zhong)的雜質(zhi)越多,流(liu)量測量(liang)的不确(que)定度會(hui)增加,而(er)孔闆流(liu)量計的(de)計算公(gong)式中ε爲(wei)恒I,故而(er)流量測(ce)量的誤(wu)差會偏(pian)大。②流體(ti)相對密(mi)度的影(ying)響:密度(du)參數是(shi)測量中(zhong)非常重(zhong)要的參(can)數,密度(du)測量的(de)不确定(ding)度直接(jie)影響整(zheng)個測量(liang)系統的(de)不确定(ding)度.由于(yu)壓力.溫(wen)度的波(bo)動,流體(ti)相對密(mi)度并不(bu)是一個(ge)固定值(zhi)。因此其(qi)流量測(ce)量會出(chu)現一定(ding)程度的(de)誤差。
3.2測(ce)量中重(zhong)要設備(bei)的不确(que)定度因(yin)素
該項(xiang)不确定(ding)度因素(su)主要體(ti)現在孔(kong)闆β比選(xuan)擇方面(mian),還包括(kuo)二次儀(yi)表的不(bu)确定度(du)。
3.3阻尼系(xi)數不合(he)适
　　由于(yu)阻尼系(xi)數爲廠(chang)家設定(ding)在調試(shi)前期僅(jin)會對其(qi)進行校(xiao)驗,不會(hui)修改内(nei)部參數(shu)。說明書(shu)中對降(jiang)低噪聲(sheng)的方法(fa)爲:輸出(chu)阻尼和(he)用于表(biao)壓測量(liang)的參考(kao)側濾波(bo)。阻尼時(shi)間在出(chu)廠時設(she)定爲3.2s.如(ru)果變送(song)器輸出(chu)仍有噪(zao)音.增加(jia)阻尼時(shi)間，如果(guo)需要快(kuai)速響應(ying),需減少(shao)阻尼時(shi)間。還有(you)另外一(yi)種降低(di)噪音的(de)方法是(shi)在變送(song)器的參(can)考側附(fu)加一-段(duan)小管作(zuo)爲壓力(li)緩沖器(qi)。因此本(ben)次冷試(shi)期間.阻(zu)尼系數(shu)不合适(shi)就可能(neng)是示值(zhi)波動的(de)原因.故(gu)可以嘗(chang)試從增(zeng)加阻尼(ni)系數修(xiu)改方面(mian)來驗證(zheng)。
3.4供電電(dian)壓波動(dong)
　　說明書(shu)對電源(yuan)要求進(jin)行了說(shuo)明，要求(qiu)用直流(liu)電源供(gong)電時.紋(wen)波應小(xiao)于2%,即電(dian)源波動(dong)範圍應(ying)小于0.48VDC。RRI這(zhe)三塊表(biao)爲雙線(xian)制,供電(dian)爲安全(quan)級DCS的卡(ka)件,對儀(yi)表的電(dian)壓進行(hang)測量.其(qi)電壓值(zhi)穩定在(zai)标準範(fan)圍内,故(gu)該項可(ke)排除。
3.5管(guan)道污物(wu)堵塞
　　由(you)于液體(ti)的取樣(yang)管線一(yi)般安裝(zhuang)在流體(ti)管道的(de)側面.因(yin)此常有(you)雜質沉(chen)澱在取(qu)樣管線(xian)中,充水(shui)排氣後(hou),大直徑(jing)的顆粒(li)沉積依(yi)然無法(fa)完全排(pai)盡.這對(dui)儀表波(bo)動同樣(yang)有影響(xiang)。
3.6取樣點(dian)前後直(zhi)管段長(zhang)度
　　差壓(ya)式流量(liang)計對取(qu)樣點前(qian)後直管(guan)段長度(du)有嚴格(ge)的要求(qiu)節流件(jian)應安裝(zhuang)在兩段(duan)有恒定(ding)橫截面(mian)積的圓(yuan)簡形直(zhi)管段之(zhi)間，最短(duan)直管段(duan)長度與(yu)節流件(jian)形式,阻(zu)流件形(xing)式和直(zhi)徑比有(you)關,一般(ban)來說前(qian)後直管(guan)段的長(zhang)度分别(bie)爲>10D和>SD。
3.7引(yin)壓管線(xian)的影響(xiang)
　　引壓管(guan)應根據(ju)被測流(liu)體的性(xing)質,選用(yong)相應的(de)材料制(zhi)造,其内(nei)徑需大(da)于6mm,長度(du)在16m以内(nei);引壓管(guan)應垂直(zhi)或傾斜(xie)敷設,其(qi)傾斜度(du)需大于(yu)1:12,黏度較(jiao)高的流(liu)體,其傾(qing)斜度還(hai)需增大(da)。爲了避(bi)免差壓(ya)信号失(shi)真,正負(fu)壓導引(yin)管内應(ying)将氣體(ti)排空。嚴(yan)寒地區(qu)的引壓(ya)管線應(ying)做好防(fang)凍措施(shi)。
3.8節流件(jian)同軸度(du)安裝偏(pian)差
　　節流(liu)裝置在(zai)工藝管(guan)線上安(an)裝時,應(ying)注意上(shang)下遊直(zhi)管段與(yu)工藝管(guan)道的同(tong)軸度。産(chan)品加工(gong)中要确(que)保下列(lie)要求:當(dang)節流件(jian)的軸線(xian)與上、下(xia)遊側管(guan)道軸線(xian)之間距(ju)離ex滿足(zu)下式時(shi)流出系(xi)數C無附(fu)加不确(que)定度。
 
　　根(gen)據現場(chang)的儀表(biao)安裝參(can)數.直徑(jing)比β=0.45,管道(dao)内徑爲(wei)D-82.54mm,計算可(ke)得流出(chu)系數C在(zai)無附加(jia)不确定(ding)的情況(kuang)下應ex<Imm,在(zai)附加0.3%不(bu)确定的(de)情況下(xia)應Imm<e,<2mm。現場(chang)節流件(jian)的實際(ji)安裝同(tong)軸度可(ke)能存在(zai)該問題(ti)。
4控制誤(wu)差提高(gao)計量正(zheng)确率的(de)方法
　　因(yin)爲流量(liang)測量計(ji)算的不(bu)确定度(du)是在其(qi)他影響(xiang)因素都(dou)不存在(zai)附加誤(wu)差的情(qing)況下計(ji)算得到(dao)的.但是(shi)使用中(zhong)由于各(ge)種原因(yin)會帶來(lai)--定的附(fu)加誤差(cha),這是需(xu)要消除(chu)的。根據(ju)實際應(ying)用情況(kuang),提出以(yi)下控制(zhi)方法及(ji)建議。
4.1孔(kong)闆節流(liu)裝置必(bi)須滿足(zu)标準要(yao)求
　　孔闆(pan)節流裝(zhuang)置在使(shi)用前的(de)安裝中(zhong)應按照(zhao)标準設(she)計和安(an)裝,應根(gen)據孔闆(pan)前阻力(li)件形式(shi)配有尼(ni)夠長度(du)的直管(guan)段。
4.2流體(ti)中存在(zai)脈動流(liu)的改善(shan)措施
　　核(he)電站中(zhong)使用的(de)除鹽水(shui)一般能(neng)達到牛(niu)頓流體(ti).但在流(liu)量測量(liang)中有多(duo)種原因(yin)會使得(de)流體脈(mo)動，可以(yi)采取以(yi)下措施(shi)減小脈(mo)動流的(de)影響。①在(zai)滿足計(ji)量能力(li)的條件(jian)下,應盡(jin)量選擇(ze)内徑較(jiao)小的測(ce)量管,以(yi)保證系(xi)統在較(jiao)高的雷(lei)諾數下(xia)運行。②減(jian)小引壓(ya)管線長(zhang)度,盡量(liang)減少引(yin)壓管線(xian)系統中(zhong)的阻力(li)件,并使(shi)上下遊(you)管線長(zhang)度相等(deng),以減小(xiao)諧振和(he)壓力脈(mo)動振幅(fu)。③減少流(liu)體中的(de)雜質,使(shi)流體保(bao)持均勻(yun)的單相(xiang)牛頓流(liu)體。
4.3加強(qiang)計量管(guan)理,建立(li)健全各(ge)項規章(zhang)制度
　　在(zai)孔闆流(liu)量計日(ri)常使用(yong)過程中(zhong),要确保(bao)正确的(de)計量,還(hai)應至少(shao)每月一(yi)次清洗(xi)檢測孔(kong)闆、檢查(cha)儀表零(ling)點.儀表(biao)D/A轉換通(tong)道、核對(dui)流量計(ji)算程序(xu),對有坑(keng)蝕及劃(hua)痕的孔(kong)闆應及(ji)時更換(huan)，同時還(hai)配備孔(kong)闆綜合(he)測試儀(yi)定期對(dui)孔闆進(jin)行幾何(he)尺寸檢(jian)定。

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