从我国目前能源三气计量现状来看,作为煤气、天然气、蒸汽管道集输与工业用气(汽)的计量手段,大量使用的还是孔板,直径在DN200mm以上的场合尤为如此。
使用孔板计量的弊病,是业内人士早已取得共识的问题,为引起更大范围的关注,为有益于推广使用测量新技术,改善如上“三气”的计量现状,这里还有必要就这一老问题予以重提。
1、孔板存在着不可避免的“锐边磨蚀”和“积污”问题。测量原理决定了,孔板从安装使用之日起,实际流出系数便在一天天变大(仪表指示值越来越偏低),在流体较脏和流速较高的场合,这种变化往往是很惊人的。有人做过专门的调查,一个新制造的符合标准要求的孔板,在安装使用一段时间之后拆下来重新进行检查,原来标准要求的节流孔应当保持尖锐的边缘被磨钝了:在标准中对平面度、表面粗糙度要求很高的孔板端面积结了许多污染物,用于测量高含湿气体和较脏污的流体时,在靠近孔板的死水区还积聚了液体和固体物质。由于孔板流出系数受入口边缘锐度及“积污”的影响很大,其结果使本来安装时流出系数不确定度为±0.6%的孔板,流出系数一下增大了百分之几。据国外专业杂志报导,在流体脏、流速高的场合,因“锐缘磨蚀”和“积污”而使流出系数增大百分之十几的也不足为怪。
2、孔板量程比太小,在中雷诺数区域,只有3~4,而用户实际用气(汽)量的波动幅度往往却要大得多。孔板计量特性决定了,其实际流出系数是随被测流体雷诺数Re的变化而变化的。特别是在雷诺数5×103
值得提及的一个问题是,有一种在线可更换式活动孔板已在一些计量场合使用。无疑就改善测量精度而言,使用在线可更换活动孔板,在一定程度上可以控制减小因“磨蚀、“积污”而造成的测量偏差,但是并不能完全消除这种测量偏差(总不能频繁地进行更换或清洗),而孔板的其它弊病也是依然存在。不仅如此,可更换孔板的安装附加误差也很难把握,密封问题,特别是高差压下的内漏问题,更是不能令使用者放心。
综合上述分析,有充分的理由断言,使用孔板(包括在线活动孔板)的实际测量偏差,往往要比孔板标定(干标或湿标)给出的误差范围大得很多,多数情况下则是卖方吃亏。所以,孔板计量不公平,以孔板作为贸易、经济结算计量手段的现状,必须尽快改变。