一、 節(jié)流裝置的工作原理、制造標(biāo)準(zhǔn)及分類:
1、 節(jié)流裝置的工作原理:
孔板是一種zui傳統(tǒng)且歷史悠久的流量測量方式，具有測量介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、耐高溫高壓、標(biāo)準(zhǔn)化程度zui高、可以免實(shí)流標(biāo)定等一系列優(yōu)點(diǎn)，至今仍是一些發(fā)達(dá)國家的流量測量國家標(biāo)準(zhǔn)，在流量測量中占據(jù)統(tǒng)治地位。
當(dāng)流體（牛頓流體）經(jīng)直管段進(jìn)入節(jié)流裝置時,由于節(jié)流件的作用,使管道的流通截面減小,而使流體的部分位能轉(zhuǎn)化為動能,收縮截面處的流體流速增大靜壓力減小,因此,節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓力差,流體的流速越大, 收縮截面處的流體流速變化也越大,由此引起的節(jié)流件前后的靜壓力差也越大,通過對節(jié)流件前后的靜壓力差（即差壓）的測量,就可以測出管道內(nèi)的流體流量.
2、節(jié)流裝置流量計(jì)算公式:
Qm=C×ε÷（1-β4）0.5×π÷4×d2×（2×ρ1×ΔP）0.5
式中:Qm—介質(zhì)流量（公斤/秒） C—流出系數(shù) ε—流出膨脹系數(shù)
β=d/D 直徑比 d—孔板內(nèi)徑（毫米） D—管道內(nèi)徑（毫米）
ρ1—孔板前的介質(zhì)密度（公斤/立方米） ΔP—工作狀態(tài)下差壓（帕斯卡Pa）
3、節(jié)流裝置雷諾數(shù)的計(jì)算公式:
ReD=354×M÷（D×η）
式中: RED----雷諾數(shù)（無量綱）； M----質(zhì)量流量（單位:Kg）；
D----管道內(nèi)徑（單位:mm） η----介質(zhì)工作狀態(tài)下的粘度（單位:CP厘泊）
4、節(jié)流裝置常用法蘭標(biāo)準(zhǔn)及制造標(biāo)準(zhǔn)：
1.優(yōu)選機(jī)械工業(yè)部（JB81-59；JB82-59）環(huán)室取壓或鉆孔取壓、徑距取壓及中低壓連接法蘭；2.次選化工（HG20592-1997，HG20615-1997）法蘭取壓；或根據(jù)用戶需要選用其它標(biāo)準(zhǔn)。
3.中華人民共和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/2624-2006.
4.中華人民共和石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-.
5.JJG640-94差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程.
6.國外有關(guān)資料及生產(chǎn)廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
圖1
5、 分類及用途:
由于節(jié)流裝置具有應(yīng)用歷史悠久、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業(yè)部門。同時由于使用和安裝條件不同，節(jié)流裝置的分類較細(xì)；①按取壓方式分類:分為角接取壓法、法蘭取壓法、徑距取壓法（見圖1）、特殊取壓法等。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-93規(guī)定了三種取壓方式:
A、角接取壓:包括鉆孔取壓和環(huán)室取壓兩種方法,環(huán)室取壓有利于提高精度，縮短直管段,當(dāng)β值一定時，流量系數(shù)為常數(shù)，管道粗糙度的影響較小。
B、法蘭取壓:加工簡單，容易安裝和清理臟物，不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)，但精度略低于角接取壓。
C、徑距取壓:取壓點(diǎn)固定,適用于雷諾數(shù)大的場合，但粗糙度影響較大。
②按測量流體分類：
A、用于一般測量分，角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板（包括八槽孔板主要主要用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊孔板主要用于化工廠）、法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴（包括八槽噴嘴主要主要用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊噴嘴主要用于化工廠）、徑距取壓長頸噴嘴等；
B、用于水平管線測量臟污介質(zhì)，角接取壓圓缺孔板及偏心孔板（均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置）；
C、用于低雷諾數(shù)流量，1/4圓噴嘴、雙重孔板、錐形入口孔板（均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置）；
D、用于要求壓力損失較低的場合，標(biāo)準(zhǔn)文丘利管、標(biāo)準(zhǔn)文丘利噴嘴；
E、用于較小管徑（管道內(nèi)徑5㎜≤D≤49㎜），角接取壓小孔板、小噴嘴，法蘭取壓小孔板（（均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置）；另外有耐磨孔板、端頭節(jié)流裝置（孔板、噴嘴等）、雙重文丘利管、限流孔板、V型錐、彎管、矩形文丘利管、環(huán)型孔板，楔形孔板，音速噴嘴等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。
另外我公司還生產(chǎn)雙室平衡器、單室平衡器、沉降器、隔離器、集氣器等節(jié)流裝置附件。
節(jié)流裝置的技術(shù)規(guī)格與使用條件見（表1）與（表2）；非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件見（表3）。
二、 節(jié)流裝置的安裝要求:
1、 節(jié)流件的安裝要求:
a、 節(jié)流裝置宜安裝在人易于接近的地方，為避免節(jié)流裝置法蘭、環(huán)室之間的密封不嚴(yán)一般要求
整體安裝，對于不宜整體安裝的，應(yīng)保證兩法蘭的平行度、同軸度及與管線的垂直度。
b、新裝管路系統(tǒng)，必須在管路沖冼或掃線后再進(jìn)行節(jié)流件的安裝。
c、注意節(jié)流件的安裝方向“→”號應(yīng)于流束的流動方向*。
d、節(jié)流裝置安裝在垂直管線上時，取壓口的位置可在取壓裝置的平面上任意選擇；節(jié)流裝置安裝在水平或傾斜管線上時，取壓口位置如圖2所示。
圖2
表1 節(jié)流裝置的技術(shù)規(guī)格
| 節(jié)流元件 | 型號 | 取壓方式 | 適用范圍 | 采用標(biāo)準(zhǔn) | |
| 公稱通徑（mm） | 公稱壓力（MPa） | ||||
| 標(biāo)準(zhǔn)孔板 | SKBH | 環(huán)室取壓 | 50～400 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| SKBZ | 鉆孔取壓 | 350～3000 | ≤1.6 | GB/T2624-2006 | |
| SKBF | 法蘭取壓 | 50～1000 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 | |
| SKBJ | 徑距取壓 | 50～1000 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 | |
| ISA1932 噴嘴 | SKPH | 環(huán)室取壓 | 50～400 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| SKPZ | 鉆孔取壓 | 350～500 | ≤6.3 | GB/T2624-2006 | |
| 長頸噴嘴 | SKCJ | 徑距取壓 | 50～630 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| 經(jīng)典 文丘里管 | SKWZ | 具有“粗鑄”收縮段特殊取壓 | 100～800 | ≤1.6 | GB/T2624-2006 |
| SKWJ | 具有機(jī)加工收縮段特殊取壓 | 50～250 | ≤6.4 | GB/T2624-2006 | |
| SKWH | 具有粗焊鐵板收縮段特殊取壓 | 200～1200 | ≤0.6～1.6 | GB/T2624-2006 | |
| 文丘里噴嘴 | SKLZ | 角接取壓 | 65～500 | ≤6.4 | GB/T2624-2006 |
| 1/4圓噴嘴 | SKYH | 環(huán)室取壓 | 40～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKYZ | 鉆孔取壓 | 350～500 | ≤10.0 | JJG640-94 | |
| SKYF | 法蘭取壓 | 40～500 | ≤10.0 | JJG640-94 | |
| 錐形入口 孔板 | SKRH | 環(huán)室取壓 | 25～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKRZ | 鉆孔取壓 | 350～1000 | ≤1.6 | JJG640-94 | |
| 圓缺孔板 | SKQH | 環(huán)室取壓 | 100～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKQZ | 鉆孔取壓 | 350～1600 | ≤1.6 | JJG640-94 | |
| 雙重孔板 | SKSH | 環(huán)室取壓 | 40～100 | ≤10 | JJG640-94 |
| 端頭孔板 | SKDT | 角接取壓 | 25～3000 | ≤0.25～6.4 | JJG640-94 |
| 偏心孔板 | SKPX | 角接取壓 | 100～1000 | ≤0.6～10.0 | JJG640-94 |
| 限流孔板 | SKXJ | 角接取壓 | 50-600 | ≤32 | GB/T2624-2006 |
| 小孔板 | SKXH | 角接取壓 | 12.5～50 | ≤10.0 | GB/T2624-81 |
| SKXF | 法蘭取壓 | 5～50 | ≤10.0 | GB/T2624-81 | |
| 一體化孔板 | STZH | 特殊取壓 | 50-400 | ≤4.0 | GB/T2624-2006 |
| V型錐 | STNZ | 特殊取壓 | 15～1600 | ≤0.6～10.0 | GB/T2624-2006 |
| 契形孔板 | STXL | 特殊取壓 | 15～400 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 |
| 環(huán)形孔板 | STJH | 徑距取壓 | 100～1000 | ≤0.6～10.0 | GB/T2624-2006 |
| 威力巴 | SWLB | 特殊取壓 | 50～1000 | ≤0.6～6.3 | ISO-5167 |
| 彎管流量計(jì) | STWL | 特殊取壓 | 50～1000 | ≤0.6～6.3 | 相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) |
表2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件
| 節(jié)流件 | 使用條件 | 特點(diǎn) | 適用場合 | |
| 標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 角接取壓 d≥12.5mm 0.20≤β≤0.75 50mm≤D≤3000mm | 結(jié)構(gòu)簡單，可保證一定的使用精度，安裝及更換方便，管道尺寸范圍大，成本低，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但*壓力損失大，節(jié)能效果差。 | 測量清潔、無固體顆粒的介質(zhì)。 | |
| 法蘭取壓 d≥12.5mm 50mm≤D≤1000mm | ||||
| 徑距取壓 d≥12.5mm 50mm≤D≤1000mm | ||||
| 噴嘴 | ISA1932 噴嘴 | 角接取壓 50mm≤D≤500mm 0.3≤β≤0.8 對0.3≤β＜0.44 7000≤ReD≤107 對0.44≤β≤0.8 20000≤ReD≤107 | 耐腐蝕性能比孔板好，*壓力損失介于孔板與文丘里管之間，成本比孔板高，節(jié)能效果比孔板高，適用于流量較大的場合。 | 適用于含較少固體顆粒的介質(zhì),測量高溫、高壓的蒸汽或高流速流體。 |
| 長頸噴嘴 | 徑距取壓 50mm≤D≤630mm 0.20≤β≤0.80 104≤ReD≤107 | |||
| 文丘里噴嘴 | 角接取壓 50mm≤D≤500mm d≤50mm 0.316≤β≤0.775 1.5×105≤ReD≤2×106 | *壓力損失小，可用于大流量測量，比孔板、噴嘴有更高的精度，節(jié)能*，但體積大，成本高。 | 適用于壓力損失要求小的低壓管道測量潔凈流體。 | |
| 經(jīng)典文丘里管 | 特殊取壓 1、粗鑄收縮段文丘里管 100mm≤D≤800mm 0.3≤β≤0.75 2×105≤ReD≤1×108 2、機(jī)加工收縮段文丘里管 50mm≤D≤250mm 0.4≤β≤0.75 2×105≤ReD≤1×108 3、粗焊鐵板收縮段文丘里管 200mm≤D≤1200mm 0.4≤β≤0.75 2×105≤ReD≤2×108 | |||
注：1、流體必須是充滿管道的連續(xù)流體。流體必須是牛頓流體，在物理學(xué)和熱力學(xué)上是均勻的、單相的或可以認(rèn)為是單相的。
2、流體流經(jīng)節(jié)流件時，不能發(fā)生相變。
3、流體在流經(jīng)節(jié)流件前，流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。
4、不適用于脈動流及臨界流（近音速狀態(tài)）
表3 非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件
| 節(jié)流件 | 使用條件 | 特點(diǎn) | 應(yīng)用場合 |
| 偏心孔板 | 100mm≤D≤1000mm | 水平管道安裝，對含固體顆粒的流體和含油的水，含冷凝液的氣體或蒸汽，偏心孔板優(yōu)于圓缺孔板。 | 適用于測量精度要求不高，而介質(zhì)中含有少量的沉淀物，懸浮物等雜質(zhì)。 |
| 圓缺孔板 | 100mm≤D≤1000mm 0.32≤β≤0.7 5×103≤ReD≤2×106 | ||
| 1/4圓噴嘴 | 40mm≤D≤500mm 0.2≤β≤0.6 4×103≤ReD≤2×105 | 對高粘性，低流速流體適用。比孔板成本高。 | 適用雷諾數(shù)小的場合。 |
| 雙重孔板 | 100mm≤D≤1000mm 03.2≤β≤0.77 3×103≤ReD≤3×105 | *壓力損失介于孔板和ISA1932噴嘴之間。 | 適用雷諾數(shù)小，高粘性潔凈流體。 |
| 環(huán)形孔板 | 50mm≤D≤2000mm | 無需長的前后直管段 | 適用于測量含有固體顆粒的液體或液滴的氣體。 |
2、 導(dǎo)壓管的安裝要求:
a、 導(dǎo)壓管垂直或以不小于1:10的傾斜度敷設(shè)，粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大，當(dāng)導(dǎo)壓
管長度超過30m時，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在zui高點(diǎn)和zui低點(diǎn)分別裝設(shè)集氣器和沉降器。
b、導(dǎo)壓管按被測介質(zhì)性質(zhì)，而選擇耐壓或耐腐蝕的材料制造，其內(nèi)徑不得小于6㎜，長度應(yīng)小于16m。
c、應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)，導(dǎo)壓管應(yīng)采取防凍措施。較長導(dǎo)壓管對導(dǎo)壓管內(nèi)徑的要求（見表4）
表4 差壓信號導(dǎo)壓管zui小內(nèi)徑選擇表
| 被測流體 | 導(dǎo)壓管長度 | ||
| 小于16m | 16m～45m | 45m～90m | |
| 水、水蒸汽、干氣體 | 7～9 | 10 | 13 |
| 濕氣體 | 13 | 13 | 13 |
| 低、中粘度油品 | 13 | 19 | 25 |
| 臟污流體 | 25 | 25 | 38 |
3、 直管段的安裝要求:
a、 測量管的內(nèi)表面清潔，沒有坑凹和沉積物，至少在節(jié)流裝置上游10D（D為管道內(nèi)徑）和下游
4D的長度范圍內(nèi)不能結(jié)垢和沉積物；
b、如須安裝調(diào)節(jié)閥，則建議把調(diào)節(jié)閥安裝在節(jié)流裝置下游5D以后。
c、測量節(jié)流裝置前介質(zhì)的溫度時，溫度計(jì)的使用不能引起流體狀態(tài)的變化，溫度計(jì)插入管道內(nèi)的深度應(yīng)在0.5D左右，此時應(yīng)增加直管段長度。標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置所須直管段長度見（計(jì)算書）。
4、 節(jié)流裝置的供貨范圍:
包括節(jié)流件、法蘭、環(huán)室、墊片、緊固件等，測量一些介質(zhì)時須應(yīng)用節(jié)流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應(yīng)在合同中需要特殊注明。
5、 節(jié)流裝置的供貨范圍包括節(jié)流件、法蘭、環(huán)室、墊片、緊固件等，測量一些介質(zhì)時須應(yīng)用節(jié)流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應(yīng)在合同中需要特殊注明。
三、 節(jié)流裝置附件:
1、 冷凝器，為了更好的保護(hù)差壓變送器，并使兩根導(dǎo)壓管中的水位相同，因而在測量蒸汽、和溫度 大于70℃的水時一般在管道上安裝冷凝器。見附件表
2、 隔離器:為差壓變送器及導(dǎo)壓管免受粘性介質(zhì)或腐蝕性介質(zhì)的腐蝕的影響，需要新高度設(shè)隔離器。隔離器的填充液對容器與被測量介質(zhì)必須是中性的。當(dāng)測量介質(zhì)為分餾析出的各種石油及各種油類時，可以用碳酸鈉（蘇打）水溶液作為隔離液；如測量酸類溶液時，常用輕油或飽和烴類；變壓器油對一些腐蝕性介質(zhì),具有較好的隔離效果，但是當(dāng)它與水銀接觸時，就會逐漸乳化。見附件表。
3、 沉降器:測量介質(zhì)為液體介質(zhì)中含有沉積物或測量介質(zhì)為氣體有水析出時，則在差壓變送器前面導(dǎo)壓管zui低點(diǎn)，裝設(shè)沉降器以防止沉積物或水影響導(dǎo)壓管暢通。（見附件表5）。
4、 集氣器:測量液體或蒸汽流量時（差壓變送器高于節(jié)流裝置安裝時），或當(dāng)導(dǎo)壓管路較長時，則應(yīng)導(dǎo)壓管路的zui高點(diǎn)上，裝設(shè)集氣器以免差壓變送器進(jìn)入氣泡。
表5
| 節(jié)流裝置附件表（壓力等級:MPa） | |||||||
| 冷凝器 | 隔離器 | 沉降器 | 集氣器 | ||||
| 型號 | 壓力等級 | 型號 | 壓力等級 | 型號 | 壓力等級 | 型號 | 壓力等級 |
| SLQ-6.3 | 6.3 | SGQ-6.3 | 6.3 | SCQ-6.3 | 6.3 | SSQ-6.3 | 6.3 |
| SLQ-10.0 | 10.0 | SGQ-10.0 | 10.0 | SCQ-10.0 | 10.0 | SSQ-10.0 | 10.0 |
| SLQ-20.0 | 20.0 | | | | | | |
