压差式流量计故障分析

该仪表参考伯努利方程、能量守恒定律原理设计，选取节流元件安装在密闭管道内，假定理想流体在管道内流动，因管道内流通面积发生变化导致流体的位能转化为动能，使流体的流速、静压力发生变化，由此在管道内节流元件附近形成压力差，且压力差与流量大小成正比，根据管道内压力差完成流体的流量计算。将流出系数设为C，直径比（即运行工况下节流元件孔径与上游管道内径的比值）为β，压力差为Δp，上游管道内流体密度为ρ1，气体膨胀系数为ε，由此建立质量流量qm计算公式，如式（1）所示。

针对压差式流量计现场使用环节暴露出的测量误差偏大问题进行分析，其故障原因主要体现在设计、安装两个环节。对于设计因素导致仪表测量准确度差的问题，可选择引入气体可膨胀性系数、压缩系数或蒸汽密度进行补偿，从源头消除仪表参数对流量的影响，保证仪表实际使用环节的精度；还可采用全补偿公式进行精度保障，将补偿前后流量分别设为 Q1、Q2，液体与蒸汽密度补偿系数为 Kρ，流出系数、气体膨胀系数的补偿系数分别为Kc、Kε，全补偿算法如式（2）所示，用于提高流量计使用环节的测量结果准确度。

Q2 = Q1 ⋅ Kρ ⋅ Kc ⋅ Kε （2）

对安装因素造成的仪表测量偏差大的情况进行分析，需明确现场故障排查工作要点，包括检查流量计的安装位置，确认液体是否充满管道，核对水平、垂直管道安装条件下的介质流向，核实节流元件上游管道中是否安装有调节阀一类扰流元件；对于安装在直管段的仪表，需参考实验室标定结果进行直管段长度的调节，满足流量计对于直管段长度的要求，保证测量结果的准确性；检查同心度、取压口位置，确认节流元件安装的同心度误差不超过5%，安装在法兰取压孔板处的仪表直径比不小于0.6、上游管道内径小于150mm等，并且在后续现场安装环节注意控制垫片厚度、调节紧固螺栓力矩，或将节流件预先嵌入管道内部，借此保证节流元件与管道同心度的一致性，避免因安装工艺控制不当增大测量结果误差；对于引压管路安装质量差引发的压力信号失真问题，在重新安装环节需结合节流元件、变送器选型进行导压管尺寸的合理设计，尽量靠近导压管进行引压管路的敷设，并在管路敷设完成后检查是否存在毛刺、规避出现直角弯，从而缩小相邻取压口的高度差，解决信号失真问题。


审核编辑 黄宇