節(jié)流裝置安裝上下游直管段的討論
馬廣明
摘要：法蘭取壓同心銳孔板作為一種典型的節(jié)流裝置，在石油化工裝置中普遍使用。本文介紹了法蘭取壓同心銳孔板在現(xiàn)場實際安裝過程中對直管段的要求，以及簡化確定直管段的方法
關(guān)鍵詞：節(jié)流裝置、直管段
一、概述
     節(jié)流裝置與差壓變送器配套測量流體流量仍是目前石油化工生產(chǎn)中過程控制及裝置考核計量應(yīng)用最為廣泛的流量測量方法。法蘭取壓同心銳孔板歷史悠久，經(jīng)過長期的實踐檢驗，成為標準孔板，已制定國家標準《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量  第2部分：孔板》GB/T2624-2006，該標準規(guī)定的主要技術(shù)要求和技術(shù)數(shù)據(jù)與國際標準ISO5167-2003基本一致。
     同心銳孔板一經(jīng)計算、再經(jīng)制造廠的精細機械加工制造確定后，其基本誤差（±0.5％～±1.5％）就已確定，為保證其在運行工況下的精度，同心銳孔板的安裝就成為“重中之重”，同心銳孔板本身的安裝（同心度、垂直度等）在同心銳孔板制造出廠時已由供應(yīng)商保證，因此同心銳孔板運行精度的保障主要取決于現(xiàn)場與工藝管道的連接（同心度、垂直度等）以及上下游直管段的長度，上下游直管段的長度能否滿足標準及規(guī)范的要求，已成為非常關(guān)鍵的施工驗收要求。
八十年代設(shè)計的煉油裝置，由于管道專業(yè)一直秉承節(jié)流裝置安裝直管段前10D后5D的觀念，且自控專業(yè)在圖紙會簽中對節(jié)流裝置直管段的要求未按標準規(guī)范嚴格執(zhí)行，致使裝置運行后，普遍反映流量儀表誤差較大。九十年代末期，由于大量采用引進技術(shù)（引進UOP技術(shù)的加氫裂化和連續(xù)重整、雪佛龍的加氫裂化、IFP的連續(xù)重整等），在引進技術(shù)專利商的工藝包文件中對節(jié)流裝置直管段均有明確的安裝長度要求，但由于沒有受到設(shè)計及施工部門的足夠重視，在開工前的專利商的開工檢查中，所提問題的60％均為與直管段相關(guān)的問題，整改起來非常麻煩。
二、標準規(guī)范的應(yīng)用
下面根據(jù)中石化《石油化工儀表安裝設(shè)計規(guī)范》SH/T3104-2000、國家標準GB/T2624-2006以及專利商UOP對孔板安裝直管段的要求，就孔板在設(shè)計中直管段確定的方法及技巧，做一個論述，共大家參考。
 

⑴ SH/T3104-2000對孔板安裝上下游直管段要求：孔徑比0.2≤β≤0.8范圍內(nèi)；a.在上游阻力元件為在不同平面上安裝的兩個或多個90°彎頭時直管段要求為：34(17)D～80(40)D；b.除以上情況外, 孔徑比0.2≤β≤0.5范圍內(nèi)時直管段要求基本為≤20D；c. 孔徑比0.5≤β≤0.8范圍內(nèi)；除上游阻力元件為單一且簡單安裝方式外直管段要求為： ≥20D；d,下游直管段統(tǒng)一為：≤8D。
⑵ GB/T2624-2006對孔板安裝上下游直管段要求：孔徑比0.4≤β≤0.75范圍內(nèi)；a.在上游阻力元件為在不同平面上安裝的兩個90°彎頭、單個45°或同一平面上兩個45°彎頭、突然對稱收縮時直管段要求為：≥30(15)D；b.除以上情況外, 孔徑比0.2≤β≤0.5范圍內(nèi)時直管段要求基本為≤20D；c. 孔徑比0.5≤β≤0.75范圍內(nèi)；除上游阻力元件為單一且簡單安裝方式外直管段要求為： ≥20D；d,下游直管段統(tǒng)一為：≤4D。
⑶ UOP對孔板安裝上下游直管段要求：孔徑比β≤0.7范圍內(nèi),對于不同的管徑；a.在上游阻力元件為調(diào)節(jié)閥或切斷閥時和偏心漸擴管(或漸縮管)時直管段要求為：R（38D）；b.在上游阻力元件為不同平面內(nèi)安裝的兩個90°彎頭或四通管件時直管段要求為：M(31D)；c. 在上游阻力元件為簡單安裝方式時直管段要求為：≤18D；d,下游直管段統(tǒng)一為：≤5D。
通過上述表中可以看出，同心銳孔板安裝上下游直管段的長度與孔徑比β和上下游阻流元件的形式、安裝方式有非常密切的關(guān)系。根據(jù)GB/T2624-2006和ISO5167-2003的制造標準要求，孔板計算的孔徑比β(d/D)允許范圍為：0.2≤β≤0.75，均能滿足設(shè)計精度的要求。選用差壓的模數(shù)為：1，1.6，2，2.5，4，6，8，10：一般對于氣體：0.2≤β≤0.7，選用差壓為：4－16KPa；一般對于液體：0.2≤β≤0.75，選用差壓為：16－40KPa；一般對于蒸汽：0.2≤β≤0.75，選用差壓為：40－100KPa。對于孔板的刻度流量為：刻度流量＝（10/7）X正常流量。綜上所述，只要在孔板的計算時，通過適當?shù)恼{(diào)整刻度流量和選用差壓，保證計算的孔徑比β(d/D)范圍為：0.2≤β≤0.5，且與管道專業(yè)協(xié)商上游安裝阻力元件的形式和方法（單一管件且簡單的安裝方式），就可以將同心銳孔板直管段按照上游20D下游10D來確定，從而簡化節(jié)流裝置直管段的確定。
因此為保證同心銳孔板孔板上下游直管段的安裝長度，就需要設(shè)計專業(yè)之間、施工單位通力協(xié)作、密切配合。在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)上下游阻力元件的形式及安裝方式和計算孔板的孔徑比β，以及所采用的孔板上下游直管段安裝規(guī)范（我公司采用中石化標準SH/T3104－2006）或?qū)＠�商推薦的上下游直管段安裝要求，確定上下游直管段的長度，并委托管道專業(yè)設(shè)計。施工單位除按圖紙嚴格施工外，在上游阻力元件形式及安裝方式比較復(fù)雜的情況下，應(yīng)密切與自控專業(yè)的現(xiàn)場施工人員協(xié)商，確定直管段長度，以免在施工驗收檢查時造成返工。
三、結(jié)束語
盡管隨著自動化流量檢測元件的不斷發(fā)展，以及電子產(chǎn)品技術(shù)的不斷進步和提高，各種流量檢測元件呈現(xiàn)多樣化。但標準節(jié)流元件仍是目前石油化工裝置中普遍應(yīng)用的流量檢測元件，因此嚴格要求節(jié)流裝置的安裝直管段，盡量提高其使用精度，為裝置平穩(wěn)安全運行，提供可靠的依據(jù)。
參考文獻：
1. 陸德民，石油化工自動控制設(shè)計手冊，化學工業(yè)出版社，2000
2. SH/T3104-2000《石油化工儀表安裝設(shè)計規(guī)范》；
3.   GB/T2624-2006
4.   獨山子煉油廠UOP工藝包文件