Ausführliche Beschreibung der drei Eigenschaften des Lochblechstrommessers

Thread Content

　　In der Energiestruktur unseres Landes spielen Öl und Gas weiterhin eine dominante Rolle. Für ihren Transport sind weiterhin lange Transport- und Leitungsnetze unverzichtbar. Bei der Gewinnung und dem Transport von Öl und Gas haben Durchflussmesser mit Lochplatte, insbesondere fortschrittliche Lochplattenventile, eine absolut dominante Position. Mit der umfassenden Entwicklung des inländischen Öl- und Gassektors stieg auch die Nachfrage nach Messgeräten für hohe Drücke und große Durchflussmengen. Aufgrund der strukturellen Beschränkungen weisen Durchflussmessgeräte mit Lochplatten deutliche Einschränkungen auf. Im Folgenden werden einige Eigenschaften des Lochblechstrommessers ausführlich erläutert:
I. Anforderungen an die Verwendung des Lochblechstrommessers:
Die Bedingungen für die Verwendung des Lochblechstrommessers (dabei ist die Durchflussmenge proportional zum Quadrat des Druckunterschieds), der Einsatzbereich sowie die Anforderungen an die Rohrleitungen:
(1) Fluid: Es muss sich um ein einphasiges, homogenes Newtonsches Fluid handeln. Beim Durchfluss durch das Drosselgerät darf es keine Phasenwechsel oder Ablagerung von Verunreinigungen geben. In dem Drosselgerät darf sich auch keine Substanz irgendwelcher Art ansammeln. 　　(2) Rohrleitungen: Gilt nur für Rundrohre. Es gibt bestimmte Beschränkungen hinsichtlich des Rohrdurchmessers. Es müssen lange geradlinige Abschnitte vor und nach dem Rohr vorhanden sein. Zudem müssen die Oberflächenrauheit sowie die Rundheit der Innenflächen in einem Abstand von 20D vor dem Drossellement sowie 10D nach diesem streng den vorgeschriebenen Normen entsprechen. 　　(3) Strömungsverhalten: Die Strömung muss kontinuierlich und stabil sein – es darf sich nicht um eine pulsierende Strömung handeln. Vor dem Einfluss der Drosselvorrichtungen muss bereits eine typische, vollständig entwickelte Geschwindigkeitsverteilung vorliegen (Turbulenzgeschwindigkeitsverteilung). Die Strömungslinien müssen parallel zur Achse des Rohres verlaufen; es darf sich nicht um eine rotierende Strömung handeln. 　　II. Vergleich der technischen Eigenschaften:
2.1 Niedriger Messbereichsverhältnis
Aufgrund der konstruktiven Merkmale wird bei Durchflussmessern mit Lochplatte die Messung durch ein Drosselstück durchgeführt. Deshalb beträgt das Messbereichsverhältnis in der Regel 1:10. 　　2.2 Genauigkeit Die Messgenauigkeit von Durchflussmessern mit Lochplatte kann theoretisch 1 % betragen. Doch durch zahlreiche Praxisbeispiele hat sich gezeigt, dass aufgrund der geringen Störfestigkeit dieser Messgeräte die tatsächliche Genauigkeit vor Ort maximal 2 % beträgt. In der Regel liegt sie bei etwa 3 %. 　　2.3 Messung von pulsierenden Strömen Da der Durchflussmesser mit Lochplatte die Durchflussmenge anhand des Druckunterschieds vor und hinter der Lochplatte misst, führen pulsierende Ströme zu ungenauen Werten für diesen Druckunterschied. Deshalb eignet sich der Durchflussmesser mit Lochplatte nicht zur Messung von pulsierenden Strömen. 　　2.4 Messung von Zweiwegeströmen Der Lochblechstrommesser nutzt ein Drossellement zur Durchführung der Messung. Dieses Drossellement weist eine strenge Richtungseigenschaft auf; daher kann der Lochblechstrommesser keinen Zweiwegestrom messen. 　　2.5 Feuchte Gase  Durchflussmesser mit Lochplatte eignen sich nicht zur Messung von feuchten Gasen. Wenn das zu messende Gas feucht ist, kann sich vor dem Durchflussmesser Flüssigkeit ansammeln. Dadurch ändert sich der Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite des Messgeräts. Der Durchflussmesser misst nämlich den Durchfluss anhand dieses Druckunterschieds. Wenn sich dieser Druckunterschied ändert, kann der Durchflussmesser den Gasdurchfluss nicht genau messen. 　　2.6 Reinigung der Messleitung
Der Durchflussmesser mit Lochplatte verfügt über eigene Strömungshemmer, wodurch die Reinigungsballen nicht hindurchpassen können. Deshalb kann die Messleitung nicht während des Betriebs des Durchflussmessers gereinigt werden. Erst wenn der Durchflussmesser entfernt wird, ist es möglich, die Leitung zu reinigen. 　　2.7 Einfluss von Wirbelströmen  Durchflussmesser mit Lochplatte messen den Gasdurchfluss mithilfe des Differenzdrucks. Wirbelströme beeinflussen direkt den Differenzdruck an den beiden Enden der Lochplatte. Deshalb sind Durchflussmesser mit Lochplatte sehr empfindlich gegenüber Wirbelströmen. Um die erforderliche Messgenauigkeit zu erreichen, ist daher ein langer, gerader Rohrabschnitt notwendig. 　　2.8 Einfluss der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung Aufgrund der strukturellen Eigenschaften des Lochplattenstrommessers ist es notwendig, dass die Strömungsgeschwindigkeit während der Messung gleichmäßig verteilt ist. Doch aufgrund der Komplexität der Messleitungen vor Ort kann die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in diesen Leitungen nicht gleichmäßig und symmetrisch sein. Deshalb ist das Lochplattenstrommessgerät sehr empfindlich gegenüber einer asymmetrischen Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit. 　　2.9 Wiederholgenauigkeit Bei Durchflussmessern mit Lochplatte nehmen im Laufe der Nutzung aufgrund der Abnutzung der Ränder der Lochplatte sowohl die Genauigkeit als auch die Wiederholgenauigkeit des Messgeräts ab. 　　2.10 Komplexität der Prozessleitungen Bei Durchflussmessern mit Lochplatte ist die Komplexität der Prozessleitungen hoch – aufgrund des engen Messbereichs, der vielen Messleitungen sowie der langen geraden Abschnitte vor und nach dem Messgerät. 　　2.11 Wartungsintensität 　　Durchflussmesser mit Lochplatte weisen Störkörper auf, wodurch sich im Oberstrombereich leicht Flüssigkeit ansammelt. Bei Erdgas mit hohem Schwefelgehalt verschleißen die Lochplatten schnell, wodurch die Wartungsintensität hoch ist. 　　2.12 Einmalige Investitionen 　　Da die Durchflussmessgeräte mit Lochplatte nur ein begrenztes Messbereichsverhältnis aufweisen, sind für die gleichen Messanforderungen mehr Anschlussleitungen erforderlich. Zwar sind die Kosten für die eigentlichen Messgeräte gering, doch die Kosten für die dazugehörigen Ventile, Temperatur- und Drucksensoren sowie für die notwendigen Leitungsabschnitte sind hoch. 　　3. Vor-Ort-Installation: (1) Länge der geraden Rohrabschnitte Bei Durchflussmessern mit Lochplatte muss die Länge der geraden Rohrabschnitte mindestens 20D betragen. Falls oberhalb des Durchflussmessers ein Sammelrohr vorhanden ist, muss die Länge der geraden Rohrabschnitte oberhalb des Messers mindestens 10D betragen. 　　(2) Auswirkungen der Installation 　　Bei Durchflussmessern mit Lochplatte beeinflussen die Installationsbedingungen direkt ihre Messgenauigkeit. Es werden hohe Anforderungen an die Konzentrikität bei der Inbetriebsetzung gestellt. 　　(3) Betriebsbedingungen 　　Aufgrund des Prinzips der Lochplattemessgeräte müssen die Bedingungen unter Einsatzbedingungen den Konstruktionsbedingungen entsprechen; die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Drücke und Strömungsgeschwindigkeiten ist gering. 　　III. Vergleich bei langfristiger Nutzung:
(1) Veränderung der Genauigkeit
Durch die langfristige Nutzung können an den Eingangskanten der Düse des Durchflussmessers Abnutzungen auftreten, außerdem kann die Düse sich verbiegen. All das führt zu einem Verlust der Genauigkeit. 　　(2) Auswirkungen von Verunreinigungen Da das Lochblech-Messgerät aus einem Drosselteil besteht, sammeln sich bei längerer Nutzung Verunreinigungen oberhalb des Lochblechs an. Dadurch entstehen ungenaue Differenzdrucksignale, was wiederum die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt. Verschmutzung und Verunreinigungen der Düse können zu Messfehlern von mehr als 2–10 % führen. 　　(3) Fehlerbehebung Da die Messeigenschaften des Lochblechstrommessers von der Geometrie und den Abmessungen des Drosselelements abhängen, muss dieses regelmäßig überprüft werden. Sollten Veränderungen am Drosselelement auftreten, muss es ausgetauscht werden. Die Lebensdauer des Drosselelements hängt von den Bestandteilen des Gases sowie vom Durchfluss- und Druckwert ab. 　　(4) Ersatzteile 　　Da die Drosselstücke in Durchflussmessern aufgrund von Abnutzung und Verformung häufig beschädigt werden, sind mehrere Ersatzsets für diese Drosselstücke erforderlich. 　　(5) Tägliche Wartung 　　Durchflussmesser mit Lochplatte müssen regelmäßig gewartet werden, wobei auch Parameter wie die geometrischen Abmessungen der Drosselkomponenten überprüft werden müssen. Nach dem Austausch der Lochplatte online ist es schwierig, ein Leck zu vermeiden, was zu einer ungenauen Druckdifferenz führt und die Messgenauigkeit beeinträchtigt. 　　(6) Prüfintervall 　　Durchflussmesser mit Lochplatte müssen jährlich überprüft werden, wobei in der Regel die geometrische Prüfmethode angewandt wird. 　　Als äußerst präzises Gerät erfordert der Durchflussmesser nicht nur bei seiner Herstellung und Nutzung strenge Einhaltung der Vorgaben, sondern auch bei der anschließenden Wartung besondere Sorgfalt, um zu verhindern, dass er vorzeitig ausfällt.