《封闭管道中流体流量的测量 流体脉动对流量测量仪表的影响》征求意见
- 2023/8/23 14:16:53 14819
- 来源：仪表网
【仪表网 行业标准】近日，由上海工业自动化仪表研究院有限公司等单位起草，TC124(全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会)归口的国家标准计划《封闭管道中流体流量的测量 流体脉动对流量测量仪表的影响》征求意见稿已编制完成，现公开征求意见。(买仪表，卖仪表就上仪表网！ 查产品、看订单…一站式全搞定！)
本文件等同采用ISO/TR 3313：2018《封闭管道中流体流量的测量 流体脉动对流量测量仪表的影响》。
本文件定义了流体脉动流，将其与流体稳定流进行比较，给出其检测方法，并描述了使用孔板、喷嘴或文丘里管、涡轮流量计和涡街流量计测量管道中的流体时，脉动流对这些仪表的影响。本文件特别提及这些类型的流量计，是因为这些流量计非常易受脉动流的影响。针对这些流量计，本文件介绍了因脉动流影响所产生的流量计输出信号误差的修正方法。如无法修正，本文件也给出了避免或减少脉动影响的措施。这些措施包括安装脉动阻尼装置和(或)选择不易受脉动影响的流量计。
本文件适用于在流量计一次装置的上游或下游的单一来源产生脉动的流体。其仅适用于测量段内流动方向不反转的情况，但对脉动波形没有限制。本文件中的推荐同时适用于液体流和气体流，但对于后者，可能仅限于特定类型流量计测量段内密度变化较小的气体流。
脉动的原因：
脉动是工业管道流体中的常见现象。它可能由旋转或往复式的正排量发动机、压缩机、鼓风机和泵产生。旋转动力机械也可能引起叶片通过频率的小脉动。容积式流量计也可能产生脉动。管道装置和流量控制设备的振动，尤其是共振，也是一个潜在流体脉动源，例如流量控制器的周期性动作：阀门开关和调节器振荡。管件、阀门或旋转机械内的流动分离(如压缩机喘振)也可能产生脉动。
流动系统的几何特征和各种多相流(例如段塞流)产生的流体动力振荡也可能引起流体脉动。温度计套管、过滤网或涡街流量计等阻流体上的旋涡脱落，都属于这一类。三通连接管上的自激流动振荡也是一个例子。
工业和实验室流量装置中发生脉动流的条件：
在工业流动中，由于通常使用的压力仪表和流量仪表响应时间慢、阻尼大，往往没有明显的迹象表明存在脉动和相关误差。但只要存在诸如5.3所述的因素，就有可能发生流体脉动。此外，还应该认识到脉动可以向上游和下游传播，因此，脉动源可能在流量计的任何一侧。然而，其振幅可能较小，且可能会因(液体和气体的)压缩效应而衰减，在流量计位置衰减为无法检测到的水平，这取决于从脉动源到流量计的距离。脉动频率从几分之一赫兹到几百赫兹不等；相对于平均流量的脉动振幅，从百分之几到百分之百或更大。在低百分比振幅情况下，会出现区分脉动流和紊流的问题。
在石油化工和过程工业领域、终端用户处的天然气分配管道和内燃机流动系统等各种情形下，都可能出现流体脉动。流量计量校准系统也可能经历诸如由旋转动力泵叶片通过效应和旋转容积式流量计效应引起的脉动。
流量计二次仪表系统的设计：
在设计快速响应的二次测量系统时，需要内部体积小、固有频率高的差压变送器或传感器。6.1.2.2的规则 a)适用于充气系统，6.1.2.2 的规则 b)、d)、e)及以下规则适用于设计快速响应的二次测量系统。
a) 二次测量系统的机械和电子频率限值宜至少大于脉动频率的十倍；
b) 连接管长度宜尽可能短，从取压口到传感器的压力路径长度宜小于脉动四分之一波长的 10%；
c) 对于充液的二次系统，连接管的内径宜大于等于 5mm，避免惯性效应降低谐振频率；
d) 连接管、管件和阀门的内径宜相同；
e) 二次装置上、下游两侧的几何形状宜相同；
f) 用于液体的二次装置，连接管线或装置本身内部不宜有任何气泡，因此需有排气孔。
详情请见附件。
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