孔板阀原理及操作
高级孔板阀操作中常见故障与处理
2015年1月高级孔板阀操作中常见故障与处理王红宾1荣琳1贾运朋21中原油田普光分公司采气厂四川达州6351552常州大学石油工程学院油气储运专业摘要：普光气田气井采用高级孔板阀进行单井计量，硫元素在高级孔板阀内易形成硫单质，附着在孔板或计量直管段内形成硫沉积影响计量的准确性，需要经常性的进行高级孔板阀维护保养，本文详细的介绍了高级孔板阀清洗保养方法，针对操作中出现的故障进行原因分析，提出了具体的故障处理操作方法，操作实用性强。
关键词：高级孔板阀；滑阀；孔板；夹持器；导板普光气田是我国迄今为止规模最大、丰度最高的特大型整装海相气田，H 2S 含量15-18%、CO 2含量10%，采用高级孔板阀进行单井计量。
天然气中H 2S 含量高，硫沉积对计量影响较大，需要经常对高级孔板阀维护保养，在保养过程中遇到上腔阀盖渗漏，滑阀关不严，提升导板卡，夹持器损坏，提升轴齿断等故障，针对高级孔板阀在普光高含硫气田使用中出现的各类故障进行系统的分析，总结一套安全高效的处理方法，当操作人员遇到类似的问题能及时处理。
一、结构和节流原理高级孔板阀分为上、下阀腔两部分组成，下阀腔安装有孔板，孔板对管道内的天然气进行节流形成压差，是天然气运行的通道。
上阀腔是用于孔板过渡的中间腔，为不停气更换孔板面设计，上、下阀腔通过滑阀连通或切断。
当孔板正常工作时，滑阀关闭，下阀腔压力与测量管的压力一致，上阀腔的压力与大气压力一致。
在上、下阀腔之间存在较大的压力差，并作用于滑阀的下方，使上、下阀腔严密不漏。
当需要取出孔板时，采用平衡上、下阀腔压力的办法来减轻滑阀的密封力。
当关闭孔板阀上腔放空阀，打开平衡阀时，下阀腔天然气通过平衡阀进入上阀腔，上、下阀腔压力达到平衡，可以轻松地开启滑阀。
孔板通过夹持器安装在孔板导板上，孔板与阀座的密封由夹持器来完成。
因此，当夹持器破损时将造成孔板上下游差压减小，在安装孔板时需引起注意。
在孔板阀的底部设有排污阀，用于定期吹扫排除阀内污物油水。
孔板流量计安装说明
孔板流量计说明书一、用途标准环室孔板、法兰孔板节流装置是无刻度的流量测量装置，它与气动、电动差压变送器或双波纹管差压变送器配套使用。
在冶金、化工、石油、电力工业系统连续测量介质温度≤400℃的液体、气体、蒸汽流经孔板所产生的压差，又变送器将该压差讯号转换成比例的输出信号，再有二次仪表或调节器，对被测量流量进行记录，指示或调节。
二作用原理和结构1、基本原理在管道内部装上孔板或喷咀等节流件，由于节流件的孔径小于管道内径，当流体流经节流件时，流束截面突然收缩，流速加快。
节流件后端流体的静压力降低，于是在节流件前后产生产生静压力差（见图1），该静压力差与流体过的流体流量之间有确定的数值关系、符合Q=K。
△P 。
用差压变送器（或差压计）测量节流件前后的差压，实现对流量的测量。
2、节流装置的结构节流装置的结构如图2、3所示：图2、标准环室孔板节流装置结构示图（Pg≤25）1、法兰2、导管3、前环室4、节流件5、后环室6、垫7、螺栓8、螺母图3、标准法兰孔板节流装置示意图（Pg≥64）1、取压法兰2、孔板3、导压管4、密封垫5螺母6螺栓三、安装要求节流装置的安装和适用于下列管段和管件有关：节流件上游侧第一阻力件、第二阻力件，节流件下右侧第一阻力件，从节流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。
1、管道条件：（1）节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
（2）安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
（3）为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以1）直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。
具体衡量方法：（A）节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。
任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。
高级孔板阀的检验与使用管理
问题 不 易控制 和发 现 ，从 而 影响 了企业 的计 量管理 则 判定 为存 在 内漏 。
１ 基 本 定 义
高级 孔板 阀是 指带 有隔 断 阀和腔 室 ，能 够实 现 孔 板在线 、带 压取 出和安 装 的孔 板夹 持器 。 孔 板 夹持 器 是用 来 输 出孑 Ｌ 板 产 生 的静 压力 差 ， 并 安置 和定位 孔板 的带 压管路 组件 。 测量管是指所规定 的孔板上 、下游直管段长度 的
（ １ ）用 与孑 Ｌ 板 同 等 厚 度 和 大 小 的盲 板 代 替 孔
板 ，用原 厂密封 胶 圈密封 ，摇 人 阀内 ，检 查是 否安 装 到位 。
３ 检验周期与使用管理
（ １ ）待 装高 级孑 Ｌ 板 阀在安 装前 进行 全面检 验 。
（ ２ ）在用 高级孑 Ｌ 板 阀每 年离 线全 面检验一 次 。 （ ２ ）孔板阀两端用盲法兰紧固，并保证没有渗 （ ３ ）每 台高级孔 板 阀的取 压孔 间距 、孑 Ｌ 板 同心 漏 （ 如果采用 电动或气动夹具时应使 阀体两侧气路 度及 孔板 垂直 度均 为设计 与加 工 品质 ，为一 次性检 尽量简单 ） 。 验项 目，一旦 经过检 验 ，以后 可 以不再 重 复检查 。 （ ３ ）在上 、 下游端安装压力测量仪表 ，其精度 （ ４ ）孑 Ｌ 板 密 封 环 是 保 证 差 压 不 短 路 的重 要 部
第３ ２ 卷第 ４ 期 （ ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ）（ 基建管理）
高级孔板阀的检验与使用管理
李浩宇 大庆 油田 天 然气 分 公司
摘要 ：孔 板 阀 内漏检 验 时 用与 孔板 同等厚 度 和 大 小 的 盲板 代 替 孔 板 ，用 原厂 密封 胶 圈 密 封 ，摇 入 阀 内 ，检 查是 否安 装到 位 。孔 板 阀 两端 用盲 法 兰 紧 固，并保 证 没有 渗 漏 （ 如 果采 用 电 动或 气动 夹具 时应使 阀体 两侧 气路尽 量 简单 ） 。在 上 、下 游端安 装压 力 测量仪 表 ，其精 度应 优 于 ０ ． ４ ％，量程 取 准备输 入 最 大压 力 的 ２ ／ ３ 。下 游压 力测量仪 表 如 果有压 力指 示 出现 ，则判 定 为存在 内漏。待 装 高级 孔板 阀在安 装前 进行全 面检 验 ；在 用高级孔板 阀每 年 离线全 面检 验 一次 。
06.孔板阀培训
孔板测量原理图： 孔板流量计算公式：
参数说明：
qm—质量流量，kg/s； qv —体积流量，m³/s； c —流出系数； ε —可膨胀性系数； β—直径比，β＝d／D； d —工作条件下节流件的孔径，m； D —工作条件下上游管道内径，m； ∆P—差压，Pa； ρ—上游流体的密度，kg/m³。
由上式可见，流量为c、ε、d、ρ、ΔP、β（D）6 个参数的函数，此6个参数可分为实测量［d、ρ、ΔP、 β（D）］和统计量（c、ε）两类。
更换
3
提升孔板部件 清洗导板上的污物，若仍不能排除，可用锉刀稍微 有卡滞现象 修理导板顶端倒角
4 孔板部件下坠 稍许拧紧齿轮轴端六方螺帽排除 不能在中腔停留
七.可能发生的故障和处理方法
序号 可能发生的故障
处理方法
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注脂嘴渗漏 取下注脂嘴帽，加注密封脂，拧紧注油嘴帽
堵头、法兰等处应停输分解检查，更换密封垫或 密封圈 6 其它部位渗漏 壳体部位的渗漏，应停输分解更换整台阀门或补 焊壳体
25.4±1mm。 5.仪表量程选用规定 ① 压力仪表的量程：压力值宜在满量程的10%~90%范围内，
被测压力比较稳定的时候，压力值宜在满量程30%~75%范 围内。被测压力波动较大的时候，压力值宜在满量程的 30%~65%范围内。 ② 温度仪表的量程：天然气的温度变化应该在等分温度仪 表满量程的30%~70%范围内。
的0.4%。 2.圆管要求 ① 在0D、0.5D及0D、0.5D之间的上游直管段上取三个与管
段轴线垂直的横截面（如果有焊缝，第三截面应位于焊 缝上）。在每个截面上取大致相等的角距取4个内径单测 值，共取得12个单测值，求算术平均值为实际直径。任 意一单测值与实际直径的误差不得大于±0.3%。 ② 直管段内必须保持清洁，不能有污垢、腐蚀硬皮。
阀门分类图解介绍及原理说明
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4 阀门试验
阀门在总装完成后必须进行性能试验，以检查产 品是否符合设计要求和是否达到国家所规定的质 量标准。阀门的材料、毛坯、热处理、机加工和 装配的缺陷一般都能在试验过程中暴露出来。 常规试验有壳体强度试验、密封试验、低压密封 试验、动作试验等，并且根据需要，依次序逐项 试验合格后进行下一项试验。
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蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型 式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀 体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀 门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难 做到完全密封，金属密封能适应较高的工 作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺 点。
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单偏心蝶29
3.1.2 电动执行机构 电动执行机构一般由电机、减速箱、手操 机构、机械位置指示机构等一些部件组成。 与其他阀门驱动装置相比，电动驱动装置 具有动力源广泛，操作迅速、方便等特点， 并且容易满足各种控制要求。所以，在阀 门驱动装置中，电动装置占主导地位。
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电动执行机构的构造
指示器 观察窗 电机 电容器 加热器 接线端子
4
二、按主要参数分类 1、按压力分类 (1) 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门。 (2) 低压阀 公称压力PN<1.6MPa的阀门。 (3) 中压阀 公称压力PN<2.5~6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。 (5) 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门。 2、按介质工作温度分类 (1) 高温阀 t>450℃的阀门。 (2) 中温阀 120℃≤t<450℃的阀门。 (3) 常温阀 -40℃≤t<120℃的阀门。 (4) 低温阀 -100℃≤t<-40℃的阀门。 (5) 超低温阀 t<-100℃的阀门。
给排水常用阀门及使用说明
升降式止回阀
旋启式止回阀
碟式止回阀 用途：止回阀是用于防止管道和设备使用中介质到流的一种阀门， 用途：止回阀是用于防止管道和设备使用中介质到流的一种阀门，该阀靠介质 的压力达到自行开合或关闭的目的，当介质倒流时， 的压力达到自行开合或关闭的目的，当介质倒流时，阀瓣自动关闭截断介质的 流动避免事故的发生。 流动避免事故的发生。 性能规范： 性能规范： 公称压力： 公称通径：DN50へ 公称压力：PN≤1.6MPa 公称通径：DN50へDN600 使用温度： 10oCへ 适用介质：淡水、 使用温度：-10oCへ+150oC 适用介质：淡水、海水 部件材质： 部件材质： 阀体：铸铁、 阀体：铸铁、铸钢 蝶板：球铁、 蝶板：球铁、铜合金
排泥阀
JM744X、JM644X膜片式液压、 JM744X、JM644X膜片式液压、气动快开排泥阀 膜片式液压
一、产品特点及作途： 产品特点及作途： 该阀的主要特点是 采用双室隔膜传动机构 替代活塞式， 替代活塞式，无运动磨 寿命长。 损，寿命长。主要用途 是安装在各类沉淀池的 底部壁外， 底部壁外，用以排除池 底的泥沙及污物。 底的泥沙及污物。
对夹式蝶阀 对夹式蝶阀
蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内， 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘 形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0 ~90°之间，旋转到90 90° 形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则 牌全开状态。 牌全开状态。 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内， 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘 形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0 ~90°之间，旋转到90 90° 形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则 牌全开状态。 牌全开状态。 蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。 蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需 旋转90 即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。 90° 旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。 蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力， 蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此 通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。 通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹 密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门， 密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体 上或附在蝶板周边。 上或附在蝶板周边。 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长， 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全 密封。金属密封能适应较高的工作温度， 密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺 陷。 如果要求蝶阀作为流量控制使用， 如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类 蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、 型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、 化工、水处理等一般工业上得到广泛应用， 化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水 系统。 系统。 常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。 对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种 常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺 栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰， 栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓 将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。 将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。
限流孔板的作用
限流孔板作为节流元件，由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低投资和操作维修费用，因此在国外已被广泛地应用于工艺装置，对装置的安全运行起着重要的作用。
然而，目前在国内工艺装置中限流孔板的应用还很不够，与国外相比存在差距。
在需要限定流量或降低压力之处，大多采用调节回路来实现。
在某些地方流体的流量仅要求限定在某一规定的范围内而不需要调节，而且，对其流量的准确性要求也不高，完全可以使用限流孔板来代替。
因此，在工艺装置的设计中有必要充分认识限流孔板的优点，重视限流孔板的应用。
1限流孔板的工作原理孔板可以作为流量测量元件用来测量流量，也可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。
当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。
但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。
限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
2限流孔板在工艺装置中的应用2.1保证离心泵安全启动和正常工作2.1.1保证离心泵的最小流量要求离心泵在启动时，为了使出口压力达到一定值，减少电动机启动电流，要求在出口阀关闭或部分关闭下启动。
但是，对于某些离心泵，如高扬程离心泵及输送挥发性液体的离心泵，由于泵内叶轮与泵体间隙很小，流体易于气化，这类离心泵在启动和运转时要求必须有一定流量。
如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转(即密闭运转)，泵内液体将产生涡流，使其发热汽化而发生气蚀或憋压，易造成泵损坏。
为了保证这类离心泵安全启动和正常运转，要求泵有最小排出流量，此值称为离心泵的最小流量。
通常最小流量由泵制造厂规定。
为了保证最小流量，在离心泵出口管道上加一条返回线，称为最小流量线,如图1。
在最小流量线上使用限流孔板，即使在发生误操作将泵出口阀门关闭时，也能保证离心泵安全运转，不致造成泵损坏。
孔板流量计正确使用步骤 孔板流量计如何操作
孔板流量计正确使用步骤孔板流量计如何操作孔板流量计在投入运行时,应精准操纵位于它上部的三阀组。
第一步,先打开平衡阀,然后打开正压阀和负压阀,最后封闭平衡阀,以避开压力单相过载损坏差压变送器的传孔板流量计在投入运行时,应精准操纵位于它上部的三阀组。
第一步,先打开平衡阀,然后打开正压阀和负压阀,最后封闭平衡阀,以避开压力单相过载损坏差压变送器的传感器,拆卸差压变送器时也应先打开平衡阀,后封闭正压阀和负压阀。
孔板流量计导压系统及前后管道应定期排污,新装引压导管需排污勤一点（约1个星期排一次）,往后时间可长一点，注意定期的仪表检修。
当工作条件改动或孔板流量计开孔直角入口边沿的锋利度和垂直度、孔板端面平行度、光亮度等参数超差时,应实时对孔板进行修正和予以更换。
引压管中应保持冷凝水,以防蒸汽进入变送器正负压容室,惹起计量偏差。
当变送器因误操纵,而遭到单向工作压力时,应尽快使高处与低处压室无压力,并调解零点,使输出电流变化不大于0.1mA。
差压变送器容室“O”形密封圈拆装时,必需驱除密封槽内渣滓,并用清洗剂光滑。
变送器、表现仪表应定期校验。
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孔板流量计可测量气体、蒸汽、液体及引的流量，其具有稳定性好、结构简单、安装维护和修理便利等特点，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程掌控和测量。
为了确保您的孔板流量计在合适参数范围内保持正常运行。
南京金诺表依据多年的阅历以及客户的看法收集了孔板流量一些计使用方法，实在如下：1、选择与全部预期过程流体和清洁/冲洗剂化学兼容的磁流量传感器材料，注意蒸汽输出条件，要求仪表额定温度更高，真空度更高。
高级孔板阀孔板清洗
正常生产是，孔板及导板装在下阀体中，并与下阀体上下游密封圈双侧密封，以保证上下游侧取压数值可靠。当需要检查或更换孔板时，打开平衡阀，平衡上下阀腔的压力后，转动滑阀齿轮操纵轴，移开滑阀，再转动下阀腔提升齿轮轴，借齿轮条转动将孔板（导板）提升到上阀腔中，然后移回滑板，隔开上下两间腔。打开上阀腔放空阀放空后，卸松顶丝，取下顶板和压板，即可把孔板从上阀腔提升出孔板阀。这样不必停气，也不必倒换流程，就可以取装孔板。
5、摘除上阀腔腔体；
6、取出滑阀，更换；
7、抹好密封胶，更换垫片；
8、安装好滑阀；
9、安装上阀腔，紧固好连接螺栓；
10、装好孔板，进气检漏；
11、恢复流程。
排污阀的更换
1、双阀第二道阀门损坏，则打开第二道阀；
2、拆卸更换第二道阀，关闭第二道阀；
3、打开第一道阀，,检漏，不漏则关闭第一道阀并将气体放空；
孔板阀的结构：
1、阀体由上、下两部分组成，中间用滑阀连通或切断，设有密封脂注入机构。
2、上、下腔之间设有平衡阀开关，在滑阀截断的情况下，可开启平衡开关，使上、下阀腔压力平衡，减小滑阀密封紧力，以便轻松开启滑阀。
3、孔板阀内设有孔板导板，便于提取、放入孔板。
4、孔板阀的底部设有排污阀，用于定期吹扫排除阀内污物杂质。
3、反时针转动孔板导板转动杆为提升孔板导板，在转动下滑腔传动杆时，看到上阀腔传动杆同时转动时，应换为转动上阀腔传动杆，直到转不动为止；
4、严格执行操作规程，操作平稳，用力适度。
安装孔板的操作
1、将孔板放入上阀腔，注意齿槽对正，摇动上阀体导板提升轴，将孔板下摇至碰到滑板为止。
2、将压盖污物清理干净后盖好压板、顶板，上好顶丝，关闭放空阀；
5、孔板阀的上阀腔设有放空阀，排放气体。
高级孔板阀操作
验收过程中应做好记录，包括验收项 目、验收结果、验收人员等信息。
按照相关标准和规范进行验收，包括 外观检查、尺寸测量、性能测试等。
如发现不符合要求的情况，应及时通 知相关人员进行整改，直至符合要求 为止。
常见问题排查及解决方法
孔板阀泄漏
检查密封面是否损坏或异物卡住，及 时清理或更换密封件。
应急处理预案
制定应急处理预案，对可能出现的异常情况 进行及时处理，确保安全生产。
05 性能测试与评估方法论述
性能测试项目介绍
01
密封性能测试
检测孔板阀在关闭状态下的密封性 能，确保无泄漏现象。
耐压性能测试
测试孔板阀在承受一定压力时的稳 定性和安全性。
03
02
操作力矩测试
测量孔板阀开启和关闭所需的操作 力矩，以评估其操作便捷性。
高级孔板阀操作
目录
• 孔板阀基本概念与原理 • 高级孔板阀选型与参数设置 • 安装调试与验收流程规范 • 操作使用技巧与经验分享 • 性能测试与评估方法论述 • 自动化控制技术在高级孔板阀中应用探讨
01 孔板阀基本概念与原理
孔板阀定义及作用
01
孔板阀是一种通过改变流体通道 截面积来调节流量的控制阀门。
阀门关闭后，应检查确认阀门 是否完全关闭，无内漏现象。
维护保养周期建议
01
02
03
04
定期检查
建议每季度对阀门进行一次全 面检查，包括阀门外观、执行
机构、密封件等。
清洗保养
每年至少对阀门进行一次清洗 保养，清除阀门内部的杂质和
污垢，保持阀门清洁。
润滑维护
根据阀门使用频率和环境条件 ，定期对阀门执行机构进行润
限流孔板工作原理
限流孔板自被研究生产出来之后，十分快速的被市场所接受。
这主要是由于其不仅测量的精准度高，还因为测量的是孔径。
孔径的测量仪器在市场上相当走俏，可以说销量一直有增无减。
而限流孔板能够快速的占据市场份额主要是因为其工作原理具有相当大的优势。
原理：孔板可以作为流量测量元件用来测量流量，也可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。
当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。
但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。
限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
限流孔板的作用1，保证离心泵安全启动和正常工作8 M- M$ u7 e( e+ f$ R3 i 离心泵在启动时，为了使出口压力达到一定值，减少电动机启动电流，要求在出口阀关闭或部分关闭下启动。
但是，对于某些离心泵，如高扬程离心泵及输送挥发性液体的离心泵，由于泵内叶轮与泵体间隙很小，流体易于气化，这类离心泵在启动和运转时要求必须有一定流量。
如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转(即密闭运转)，泵内液体将产生涡流，使其发热汽化而发生气蚀或憋压，易造成泵损坏。
为了保证这类离心泵安全启动和正常运转，要求泵有最小排出流量，此值称为离心泵的最小流量。
通常最小流量由泵制造厂规定。
为了保证最小流量，在离心泵出口管道上加一条返回线，称为最小流量线。
在最小流量线上使用限流孔板，即使在发生误操作将泵出口阀门关闭时，也能保证离心泵安全运转，不致造成泵损坏。
2，代替流量调节阀限定最大流量在工艺操作中，在流量不需调节，仅要求限定最大流量的场合，可使用限流孔板代替流量调节回路防止超流量，节约投资。
这也是限流孔板最常见的用途之一。
3，防止各支管偏流在某种情况下，工艺要求各分支管道流量相同。
但是由于各支管阻力降很难完全相等，所以其流量存在差别。
高级阀式孔板说明书
请用户熟读此说明书简易阀式孔板节流装置（K）JKF—□高级阀式孔板节流装置（K）GKF—□使用说明书川制00000415号成都伦慈仪表有限公司1、用途、性能规范、采用主要标准1.1 用途：本说明书所要叙述的阀式孔板节流装置，分不抗硫及抗硫的高级型、简易型二种，主要用于差压式流量计的信号产生，传输装置。
1.2 性能规范：适用介质：轻质油、净化天然气、水、含硫（H2S+CO2≤8%）天然气、城市煤气，轻烃等。
介质温度：-29~121℃。
（介质温度超过此范围作特殊订货）。
1.3 采用的主要标准：GB/T2624.1—2006 用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流量第一部分：一般原理和要求GB/T2624.2—2006 用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流量第二部分：孔板JB/T7252—94 阀孔孔板节流装置JJG640—94 差压式流量计2、作用原理充满管道的流体流经营道内的节流装置，在节流件的前后产生差压，通过测量差压可以衡量流体流过节流装置的流量大小。
3说明：K处：标K为抗硫，不抗硫略。
G处：结构代号，G为高级型，J为简易型。
K处：节流元件孔板代号。
F处：连接形式代号，F为法兰连接，对接略。
16处：公称压力（单位：0.1MPa）。
C处：阀体材料为碳钢，超过PN1.6MPa时C代号略。
5、结构说明及主要处形连接尺寸5.1 高级阀式孔板节流装置（图1、表2、表3）零件名称：1，顶板2，压板3，上阀体4，齿轮轴1，5，注油嘴6，滑阀7，齿轮轴2 8，下阀体9，对焊钢法兰10，对焊钢法兰，11，齿轮轴3 12，平衡阀13，放空阀。
（含导板，孔板，密封圈）特点：1、更换孔板容易，不影响输送介质，无需设置附加管路，占地少，性价比高2、经标定准确度0.5级；注：a. 两端法兰连接尺寸见附件2~3；b. L1=10D20L2=5D20c.计量管道实际通径见附件1。
结构尺寸表表1型号公称通径（mm）外型尺寸（mm）重量≈kg L E F B H H1GKF-16C 50 270 130 190 520 455 100 85GKF-100 KGKF-100 50 360 210 150 550 520 121 130 6580 385 190 245 560 570 161 220 100 420 104 274 550 580 152 295 150 430 216 330 660 720 180 360 200 440 220 390 700 855 217 510 250 500 260 470 760 985 255 768 300 500 255 590 1050 1150 290 1080 350GKF-160 KGKF-160 50 680 190 250 560 660 160 300 6580 700 244 304 650 700 185 500 100 720 246 302 640 720 185 650 150 765 272 372 720 776 199 880 200 900 300 470 850 820 250 1000 250 1000 320 590 1000 900 290 14005.2简易阀式孔板节流装置（图2、表3）图21,阀体2,顶板3,压板4,孔板部件（含孔板导板，孔板，密封圈）5,排污堵头6,对焊钢法兰特点：结构简单，价格低，无孔板提升机构，更换孔板必须停止输送介质。
孔板阀原理
孔板阀原理
孔板阀是一种常见的流体控制装置，它通过阀芯上的孔板来控制流体的流量和压力。
孔板阀主要由阀体、阀盖、阀芯、密封件等部件组成，其工作原理简单而有效。
首先，当流体通过孔板阀时，流体会受到阀芯上孔板的限制，从而产生一定的压力损失。
这种压力损失可以通过孔板阀的设计参数来控制，如孔板的孔径大小、数量和布局等，从而实现对流体流量和压力的调节。
其次，孔板阀还可以通过改变阀芯的开度来调节流体的流量。
当阀芯打开时，流体可以自由通过孔板阀，流量较大；当阀芯关闭时，流体受到限制，流量较小。
通过这种方式，可以实现对流体的精确控制。
此外，孔板阀还可以根据需要进行结构设计，以适应不同的工作环境和流体介质。
例如，可以根据流体的温度、压力、腐蚀性等特点选择合适的材料，确保孔板阀的稳定性和耐用性。
总的来说，孔板阀通过孔板的限制和阀芯的调节，实现对流体流量和压力的控制。
其简单可靠的工作原理使其在工业生产和流体控制领域得到广泛应用，为生产和工艺流程提供了重要的支持和保障。
在实际应用中，孔板阀的选型和安装也需要考虑诸多因素，如流体的性质、工艺要求、安全标准等，以确保其正常运行和有效控制。
因此，在选择和使用孔板阀时，需要充分了解其工作原理和特性，合理设计和操作，以实现最佳的控制效果。
总之，孔板阀作为一种重要的流体控制装置，其简单有效的工作原理和灵活可靠的控制方式，使其在工业生产和流体控制领域得到广泛应用，为生产和工艺流程提供了重要的支持和保障。
通过对孔板阀的深入理解和合理应用，可以实现对流体流量和压力的精确控制，为工业生产和流体控制带来更大的便利和效益。
阀门分类图解介绍及原理说明
堰式隔膜阀
直通式隔膜阀
35
2.7 安全阀
n 安全阀的作用原理 是基于力平衡，一 旦阀瓣所受压力大 于弹簧设定压力时， 阀瓣就会被此压力 推开，其压力容器 内的气（液）体会 被排出，以降低该 压力容器内的压力。
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37
38
39
40
2.8 调节阀
n 调节阀主要工作原理，是靠改变阀门阀 瓣与阀座间的流通面积，达到调节压力、 流量等参数的目的。
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面 垂直，通过带动阀芯的上下升降 进行开断。截止阀一旦处于开启 状态，它的阀座和阀瓣密封面之 间就不再有接触，并具有非常可 靠的切断动作，因而它的密封面 机械磨损较小，由于大部分截止 阀的阀座和阀瓣比较容易修理或 更换密封元件时无需把整个阀门 从管线上拆下来，这对于阀门和 管线焊接成一体的场合是很适用 的。
限位开关／力矩开关 机体
底座
动力转动轴套
观察窗 电机 加热器
手轮
涡轮、蜗杆
手柄
54
55
3.2.2 气动头调试 n 气动执行机构的调试，主要是对定位器进行调试。首先将
阀门放至全关位置，为保证阀门关闭严密，拧阀杆上连接 螺母至拧不动为止，阀芯和阀座肯定接触紧密了，此时调 整阀杆行程刻度牌至零位，然后接通气源，用减压阀将气 源压力调至所需压力，然后用信号发生器给定位器输入 4mA电流，调整定位器上的零点调整手轮至阀门刚刚开始 动作为止，接着再输入20mA电流，根据行程刻度，调整 零点调整手轮和量程调整装置使阀杆行程为全开，然后重 复输入4mA和20mA的步骤，直至阀门满足4mA全关和 20mA全开的要求。为了保证阀门在4mA的时候关紧，在 调试时可以输入4.10~4.15mA电流作为全关的信号，这样 在实际工作状态下4mA电流肯定能将阀门关紧。
更换孔板流量计操作规程
一、准备工具：
润滑脂、孔板专用工具一套、棉纱少许、验漏壶一个、备用孔板、密封脂、更换孔板操作卡、记录笔
二、风险提示：
天然气泄漏、物体打击
三、操作步骤：
操作
顺序
操作项目、内容、 方法及要求
存在风险
风险控制措施
应用辅助工具用具
1.启动前检查
1.1
缓慢关闭仪表取压阀。
操作卡
1.2
缓慢打开放空阀，排放上腔室内气体，待气体放完后，关闭放空阀，检查滑阀是否内漏。
2.10
关闭放空阀，打开平衡阀，对孔板阀进行验漏。
物体打击、气体中毒
侧身平稳操作
孔板专用工具、操作卡
2.11
打开滑阀，用专用工具顺时针转动上齿杆，直到下齿杆转动。
孔板专用工具、操作卡
2.12
再转动下齿杆，将孔板切入下腔室，直到转不动为止，倒退1/4-1/3圈。
孔板专用工具、操作卡
2.13
关闭滑阀，关闭平衡阀，打开放空阀，泄空后关闭放空阀。
物体打击
侧身平稳操作
孔板专用工具、操作卡
2.14
对各密封部位进行验漏并收拾工具、清理现场
验漏壶、操作卡
2.15
向中控室汇报并在RTU柜上修改孔板参数
四、应急处置程序：
现场发生燃气泄漏，立即切断气源；发生伤害时，立即撤离至安全地带急救；及时通知控制中心。
天然气泄漏、物体打击
缓慢泄压、侧身平稳操作
孔板专用工具、操作卡
2.启动操作
2.1
缓慢打开平衡阀，平衡上下腔室压力，打开滑阀。（转动滑阀传动杆，顺时针转动为开）
孔板专用工具、操作卡
2.2
逆时针转动下齿杆，直到上齿杆转动，再逆时针转动上齿杆，将孔板切入上腔室，直到转不动为止。
节流孔板的原理及限流计算
节流孔板的原理管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否那么，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的平安运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。
在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成屡次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化〔见图2〕。
流道材料外表在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、开展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷外表磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规规定的许可围。
空化那么不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道外表极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟外表。
节流孔板的原理
节流孔板的原理管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。
1汽蚀现象节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。
在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。
如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。
如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。
如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。
流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。
我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。
存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。
闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。
空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。
高级阀式孔板说明书
请用户熟读此说明书简易阀式孔板节流装置（K）JKF—□高级阀式孔板节流装置（K）GKF—□使用说明书川制00000415号成都伦慈仪表有限公司1、用途、性能规范、采用主要标准1.1 用途：本说明书所要叙述的阀式孔板节流装置，分不抗硫及抗硫的高级型、简易型二种，主要用于差压式流量计的信号产生，传输装置。
1.2 性能规范：适用介质：轻质油、净化天然气、水、含硫（H2S+CO2≤8%）天然气、城市煤气，轻烃等。
介质温度：-29~121℃。
（介质温度超过此范围作特殊订货）。
1.3 采用的主要标准：GB/T2624.1—2006 用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流量第一部分：一般原理和要求GB/T2624.2—2006 用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流量第二部分：孔板JB/T7252—94 阀孔孔板节流装置JJG640—94 差压式流量计2、作用原理充满管道的流体流经营道内的节流装置，在节流件的前后产生差压，通过测量差压可以衡量流体流过节流装置的流量大小。
3说明：K处：标K为抗硫，不抗硫略。
G处：结构代号，G为高级型，J为简易型。
K处：节流元件孔板代号。
F处：连接形式代号，F为法兰连接，对接略。
16处：公称压力（单位：0.1MPa）。
C处：阀体材料为碳钢，超过PN1.6MPa时C代号略。
5、结构说明及主要处形连接尺寸5.1 高级阀式孔板节流装置（图1、表2、表3）零件名称：1，顶板2，压板3，上阀体4，齿轮轴1，5，注油嘴6，滑阀7，齿轮轴2 8，下阀体9，对焊钢法兰10，对焊钢法兰，11，齿轮轴3 12，平衡阀13，放空阀。
（含导板，孔板，密封圈）特点：1、更换孔板容易，不影响输送介质，无需设置附加管路，占地少，性价比高2、经标定准确度0.5级；注：a. 两端法兰连接尺寸见附件2~3；b. L1=10D20L2=5D20c.计量管道实际通径见附件1。
结构尺寸表表1型号公称通径（mm）外型尺寸（mm）重量≈kg L E F B H H1GKF-16C 50 270 130 190 520 455 100 85GKF-100 KGKF-100 50 360 210 150 550 520 121 130 6580 385 190 245 560 570 161 220 100 420 104 274 550 580 152 295 150 430 216 330 660 720 180 360 200 440 220 390 700 855 217 510 250 500 260 470 760 985 255 768 300 500 255 590 1050 1150 290 1080 350GKF-160 KGKF-160 50 680 190 250 560 660 160 300 6580 700 244 304 650 700 185 500 100 720 246 302 640 720 185 650 150 765 272 372 720 776 199 880 200 900 300 470 850 820 250 1000 250 1000 320 590 1000 900 290 14005.2简易阀式孔板节流装置（图2、表3）图21,阀体2,顶板3,压板4,孔板部件（含孔板导板，孔板，密封圈）5,排污堵头6,对焊钢法兰特点：结构简单，价格低，无孔板提升机构，更换孔板必须停止输送介质。
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二、缺点
1:测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平，由于众 多因素的影响错综复杂，精确度难于提高；
2:范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅 3∶1～4∶1； 3:有较长的直管段长度要求，一般难于满足。尤其对较大管 径，问题更加突出；
4:压力损失大；
5:孔板以内孔锐角线来保证精度，因此对腐蚀、磨损、结垢、 脏污敏感，长期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次； 6:采用法兰连接，易产生跑、冒、滴、漏问题，大大增加了 维护工作量。
五、维护保养操作规程
1、准备要求 (1)材料准备：
面纱、润滑油、清洗剂（或专用清洗液）、验漏液、密封脂、胶垫
备注：鉴定机构准备 (2)工具、量具、用具准备： 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 活动扳手 铜丝刷 螺丝刀 清洁工具 毛刷 油盆 专用手柄 50mm 规格 数量 2把 1把 1把 1套 1吧 1个 1把 备注 鉴定机构准备 鉴定机构准备 鉴定机构准备 鉴定机构准备 鉴定机构准备 鉴定机构准备 鉴定机构准备
高级孔板阀工作原理及维护保养 操作要求
主要内容
工作原理 组成结构 安装要求 性能特点
维护保养操作规程
一、工作原理
具有一定压力，充满管道的天然气在流经管道内的
节流件（孔板）时，流束将在节流件处形成局部收 缩，从而使流速增加，压力降低，在节流件前后便 产生了压差，流量越大，则产生的压差越大，流量 越小，则产生的压差越小，从而可以间接的知道流 量的大小。
四、性能特点
一、优点
1:标准节流件是全用的，并得到了国际标准组织的认可， 无需实流校准，即可投用，在流量计中亦是唯一的； 2:结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低 廉； 3:应用范围广，包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部 分混相流，一般生产过程的管径、工作状态(温度、压 力)皆有产品； 4:检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产，便于专 业化规模生产。
仪表种类
优势
不足 1、 安装直管要求高，一般要求10D以上。
实际应用测量介质
1、国际通用，应用历史长，经验数据丰 2、长期使用精度严重下降，必须强制周期检 富。 定。 孔板流量计 2、 一次件和二次仪表可分开生产供给，3、有不可恢复压力降，属于高能耗流量计。 蒸汽、空气、水、 煤气、油等。 易于大批量生产，降低成本，便于采购。 4、量程窄。法兰装夹式，维护工作量巨大。 3、 测量介质宽。适合液体和气体。 5、不耐脏污，计量供暖水和煤气易短期失效 （有示值但和实际偏差严重）。 1、高精度,在所有流量计中,属于最精确 的流量计 2、重复性好 涡轮流量计 3、无零点漂移,抗干扰能力好 4、范围度宽 5、结构紧凑 1、不能长期保持校准特性 2、流体物性对流量特性有较大影响。 石油、有机液体、 无机液、液化气、 天然气和低温流体
二、组成结构
图1-一体、安装条件
(1)节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。 (2)安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。 (3)为保证流体的流动在节流件前1D处形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布 成均匀的轴对称形，所以 1) 直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有 一定的圆度指标。具体衡量方法: (A)节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大致相等的角距离至少分别测 量4个管道内径单测值，取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过 ±0.3% (B)在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比 较，其最大偏差不得超过±2% 2) 节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部 阻力件形式有关和直径比β有关。 (4)节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形 式和β=0.7(不论实际β值是多少)取所列数值的1/2 (5)节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时，则敞开空间或大容器与节流件之 间的直管长不得小于30D(15D)。若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻 力件时，则除在节流件与局部阻力件之间设有附合规定的最小直管段长1外，从敞 开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。
节流元件
流量测量方法是以能量守恒定律和流动连续性方 程为基础的。其流量计算公式如下：
式中：qm—质量流量，kg/s； qv—体积流量，m3/s； c —流出系数； ε —可膨胀性系数； β —直径比，β ＝d／D； d —工作条件下节流件的孔径，m； D —工作条件下上游管道内径，m； ∆P—差压，Pa； ρ —上游流体的密度，kg/m3。 由上式可见，流量为c、ε 、d、ρ 、Δ P、β （D）6个参数的函数，此6个 参数可分为实测量［d、ρ 、Δ P、β （D）］和统计量（c、ε ）两类。
视频演示
/programs/view/FoSwxZq5dZ4/?
bid=03&pid=01&resourceId=0_03_05_01