差壓信號管路是指連接節(jié)流裝置與差壓變送器(或差壓計)的導(dǎo)壓管路。它是差壓流量計的薄弱環(huán)節(jié),據(jù)統(tǒng)計差壓流量計中引壓管路的故障最多,如堵塞、泄漏、腐蝕、凍結(jié)、假信號等等,約占全部故障率的70%,因此對差壓信號管路的配置和安裝應(yīng)引起高度重視。
早在20世紀70年代國際標準化組織(ISO)就己頒布差壓信號管路的國際標準ISO 2186《封閉管道流量—— 一次元件與二次元件壓力信號傳輸?shù)倪B接》,我國國家計量檢定規(guī)程JJG640-94附錄中列有ISO 2186的摘錄。ISO 2186適于濕式差壓計(差壓計封液為液體),如封液為水銀、乙醇、水等的差壓計,現(xiàn)在此類差壓計已由干式差壓計,如電容式差壓變送器所代替。干式差壓計無需考慮引壓管線中差壓變化引起的封液體積變化對測量值的影響。因此差壓信號管路的結(jié)構(gòu)及安裝可以簡化。ISO 2186中列舉當(dāng)被測介質(zhì)為臟污、高黏滯、腐蝕等惡劣情況時,采用隔離與噴吹系統(tǒng)保護導(dǎo)壓管路。近年來,出現(xiàn)的隔膜密封式差壓變送器,可以較好地解決此問題,例如楔形流量計,采用隔膜密封式差壓變送器,可用于臟污、高黏滯介質(zhì)的測量。但是隔膜密封式差壓變送器差壓感測元件直徑較大,它遠超過標準節(jié)流裝置取壓口的尺寸,采用此種變送器將使取壓裝置不符合標準的規(guī)定,其流出系數(shù)必須實流校驗確定,這是限制其使用的一個重要問題。本書僅摘錄隔離與噴吹系統(tǒng)資料供參考。
1.取壓口
取壓口一般設(shè)置在法蘭、環(huán)室或夾持環(huán)上,取壓口的取向應(yīng)考慮被測流體為液體時,防止氣體進入導(dǎo)壓管;被測流體為氣體時,防止液滴或污物進入導(dǎo)壓管。當(dāng)測量管道為水平或傾斜時,取壓口的安裝方向如圖1.4.22所示。

當(dāng)測量管道為垂直時,取壓口的位置在取壓位置的平面上,方向可任意選擇。
低溫和高溫等條件下在管道上安裝取壓接頭的方法如圖1.4.23所示。


2.導(dǎo)壓管
導(dǎo)壓管的材質(zhì)應(yīng)按被測介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)確定,其內(nèi)徑不小于6mm,長度在16m以內(nèi),各種被測介質(zhì)在不同長度時導(dǎo)壓管內(nèi)徑的建議值如表1.4.6所示。

導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),其傾斜度不小于1:12,黏度高的流體,其傾斜度應(yīng)更增大。當(dāng)導(dǎo)壓管長度超過30m時,導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜,并在各點與點裝設(shè)集氣器(或排氣閥)-和沉淀器(或排污閥)。正負導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè),兩管子溫度不同會使信號失真,嚴寒地區(qū)導(dǎo)壓管應(yīng)加防凍保護,用電或蒸汽加熱保溫時,要防止過熱,導(dǎo)壓管中流體汽化會產(chǎn)生假差壓應(yīng)予注意。
3.截斷閥
在靠近節(jié)流件的導(dǎo)壓管上應(yīng)裝設(shè)截斷間。信號管路上裝有冷凝器時,在靠近冷凝器的位置上應(yīng)裝設(shè)截斷閥。
截斷閥的耐壓與耐腐蝕性能應(yīng)與測量管道相同。截斷閥的流通面積不應(yīng)小于導(dǎo)壓管的流通面積。截斷閥的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止在其本體中聚積氣體或液體,以避免阻礙差壓信號的傳送。截斷閥建議采用直孔式的。
4.冷凝器
冷凝器是使導(dǎo)壓管中的蒸汽冷凝,并使正負導(dǎo)壓管中冷凝液面有相等的高度,且保持恒定。對于干式差壓變送器也裝設(shè)冷凝器。
圖1.4.24示有幾種結(jié)構(gòu)形式的冷凝器,它們應(yīng)用的流體參數(shù)范圍如圖1.4.25所示。

當(dāng)被測介質(zhì)為高壓蒸汽(ρ≥20MPa, t≥400℃)時,在節(jié)流件與冷凝器之間應(yīng)裝設(shè)冷凝水捕集器(圖1.4.26),它可防止流量波動大時,冷凝水返回主管道,并使節(jié)流件變形。
5.集氣器
被測介質(zhì)為液體時,在導(dǎo)壓管的各點處應(yīng)裝設(shè)集氣器(或排氣閥),以便收集和定期排出導(dǎo)壓管中的氣體,當(dāng)差壓變送器(或差壓計)的安裝位置高于主管道時,更應(yīng)裝設(shè)集氣器(或排氣閥),集氣器的閥門可以是自動的或手動的,可定期排放。圖1.4.27所示為集氣器的典型結(jié)構(gòu)形式。


6.沉降器
被測介質(zhì)為氣體或液體時,在導(dǎo)壓管的各點應(yīng)裝設(shè)沉降器(或排污閥),以便收集和定期排放導(dǎo)壓管中的污物或氣體導(dǎo)壓管中的積水。沉降器的閥門可以是自動的或手動的,可定期排放。圖1.4.28所示為沉降器的典型結(jié)構(gòu)形式。
7.隔離器和隔離液
隔離器應(yīng)用于高黏度、腐蝕、易凍結(jié)、易析出固體物的被測介質(zhì),它可以保護差壓變送器(或差壓計)的差壓感測元件不與被測介質(zhì)接觸。隔離器的安裝方式如圖1.4.29所示。兩個隔離器應(yīng)盡量靠近取壓口,安裝在同一高度。測量液與隔離液的分界面在流體不流動時必須是同一液位。常用的隔離液性質(zhì)表如表1.4.7所示。




8.噴吹系統(tǒng)
在測量臟污或危險的流體時,為防止被測介質(zhì)進入導(dǎo)壓管,采用恒定壓力經(jīng)正負導(dǎo)壓管,同時向主管道噴吹一定量的清潔流體(如水、空氣等)以代替隔離系統(tǒng)。有三種噴吹系統(tǒng):①被測流體為氣體時,用清潔氣體吹入主管道;②被測流體為液體時,用清潔氣體吹入主管道;③被測流體為液體時,用清潔液體吹入主管道。圖1.4.30所示為噴吹系統(tǒng)示意圖。

噴吹系統(tǒng)應(yīng)保證主管道的被測流體不進入導(dǎo)壓管,并且不因噴吹改變流量與差壓信號的關(guān)系。如何掌握噴吹量是一個比較重要的問題,必要時應(yīng)裝設(shè)噴吹量流量計以監(jiān)視噴吹量的穩(wěn)定性。實行噴吹隔離辦法的正負壓導(dǎo)壓管系統(tǒng),兩條導(dǎo)壓管的壓力阻力包括導(dǎo)壓管及其閥門等,均勻一致是很重要的。
9.差壓信號管路的安裝
根據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)和節(jié)流裝置與差壓變送器(或差壓計)的相對位置,差壓信號管路有以下幾種安裝方式。
①被測流體為清潔液體時,信號管路的安裝方式如圖1.4.31所示。

②被測流體為清潔干氣體時,信號管路的安裝方式如圖1.4.32所示。

③被測流體為水蒸氣時,信號管路的安裝方式如圖1.4.33所示。

④被測流體為清潔濕氣體時,信號管路的安裝方式如圖1.4.34所示。

