孔板阀

孔板阀
一、差压流量计
1、结构和原理
差压流量计由节流装置（孔板和取压装置）及孔板前10D长度和孔板后5D长度的测量管、差压讯号管路及差压显示仪表（或微处理机）组成。

节流装置内安装有节流件（孔板、文丘利管或喷嘴）。

被测流体的流量由节流装置转换为差压讯号，再通过讯号管路传至差压显示仪表，从而进行流量测算。

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，从而流速增大，静压降低。

在节流件前后便产生了压差，流量越大则产生的压差也越大，这样通过测量压差的大小就可以间接地知道流量的大小，这就是差压法测流量的原理。

利用节流前后气体的压差数值来计算气体流量的方法称为差压法。

记录差压的仪表称为差压计。

气体流经节流件时，由于孔板孔口的横截面积比管道的内截面积小，天然气要经过孔口，必然形成流束收缩，增大流速。

在挤过节流孔后，流速又由于流通面积的变大和流束的扩大而降低。

所以，气体流经节流件时，会发生流速增大，静压降低。

水平流动的天然气具有两种能量，动能和压能，在一定条件下两种能量相互转化。

2、标准节流装置
标准节流装置的组成包括：标准节流件、取压装置的前10D、后5D计量直管段在内的整个装置（D为测量管内径）。

（1）标准孔板的使用条件
1）计量的气流应为单相的、连续流经管道的圆管流。

若气流中含有质量成分不超过2%的呈均匀分散状的粉末或雾状液体，可认为是单相流，否则应采取适当措施除去气体中的固体或液体杂质。

2）气流流经孔板之前，其流束必须与管道轴线平行，不能有旋转流。

3）气流应是亚音速气流。

从孔板下游侧取压口处的静压力与孔板上游侧取压口处的静压力之比大于或等于0.75时，气流为亚音速。

4）气流为非脉动流，处于稳定流动状态。

工业测量下，一般认为差压的波动幅度与其差压值相比不大，波动次数较少，就是稳定流动。

5）节流装置应符合国家标准GB2624—81和部标SYL04—83全部技术要求。

（2）标准孔板及取压装置
1）孔板。

孔板是一块具有中心圆形开孔，并与测量管同心，其直角入口边缘非常锐利的薄板。

标准孔板的技术要求：
①孔板外圆轴线与开孔孔眼轴线重合。

②孔板两端面平行且光滑、平整，无可见损伤。

上游端面上任意两点的连线
与垂直于中心线的平面的斜率应小于1%，上下游表面粗糙度分别要求R a=3.2和R a=6.3。

③孔径的单测值与平均值之差不大于5%。

④开孔上游侧一面入口边缘尖锐（90°）无毛刺和划痕，当入口边缘倒角半
径小于0.0004d时，可认为是尖锐的（d为孔板开孔直径）。

⑤孔板开孔圆筒部分长度应大于或等于0.005D，小于或等于0.02D，表面粗
糙度为R a=1.6。

（D为计量管直径）。

⑥孔板的厚度大于0.05D。

若孔板的厚度超过0.02D，则其开孔下游出口处
应做成一个扩张的圆锥面，其锥角为30°~45°，表面粗糙度R a=3.2。

⑦孔板应按所测介质的性质和参数，采用相应的耐腐蚀和耐磨损的材料制
造。

常用材料有：Cr17、1Cr18Ni9Ti、Cr23Ni18等镍铬不锈钢。

⑧当孔板需设置安装手柄时，手柄与孔板连接处的焊缝应磨平。

孔板下游侧外边缘部位上应刻有孔板安装的符号（+、—）、出厂编号、安装位号、测量管内径D和孔板开孔直径d的实测尺寸值。

目测检定孔板质量：
①板面检查
a.检查孔板有无脏污、积尘。

b.检查孔板板面是否有被腐蚀的情况。

②孔径检查
a.检查孔板孔径有无明显的划痕、圆柱开孔的入口边缘有无毛刺、损伤、
变形。

b.将孔板上游面倾斜45°角，用目光或人工光源射向直角入口边缘，无
光线反射时为合格。

③孔板平整度检查
a.将孔板上游面放在平板上，检查孔板上下游面的平行度是否符合要
求。

b.用相同材质的孔板对比检查孔板的光洁度。

c.用刀口尺（或平尺）透光判断孔板的平面度是否符合要求，
④记下检定结果。

2）取压装置
按取压方式不同分为法兰取压、角接取压、径距取压、束流取压等。

所谓取压方式，是指按差压信号取出口的位置不同对取压方式的分类。

常用的取压方式有法兰取压、角接取压两种。

①角接取压。

角接取压是指测量孔板前后压力差的取压方式。

作为具体的取压方法有环室取压和单独钻孔取压。

天然气计量常用环室取压。

环室取压装置的主要技术要求：
a.前环室长度小于0.2D，后环室长度小于0.5D。

b.前、后环室的内径应相等，并等于测量管内径D。

c.环隙的宽度、厚度以及环腔横截面积等均应符合标准的规定。

②法兰取压。

法兰取压是指上流侧取压孔设置在离孔板上流端面25±1mm 的地方，下流侧取压孔设置在离孔板下流端面25±1mm的地方。

法兰取压的主要技术要求：
a.孔板上、下游侧取压孔上轴线与孔板上、下游侧端面的距离分别等于
25.4±0.8mm。

b.取压孔内壁出口边缘必须同测量管内壁平齐，无可见毛刺或突出物。

取压孔直径应符合标准规定。

c.取压孔的轴线应与孔板上、下游侧2D的测量管上的内圆柱表面的轴
线共面并垂直。

d.法兰与测量管连接处不应出现台阶。

3）测量管。

位于孔板前10D、孔板后5D的直管段称为测量管。

测量管的主要技术要求：
①测量管应是直的、圆的。

直度和2D以外的圆度只需目测鉴别。

②管内壁应是洁净的，其粗糙度应符合标准规定。

即当D≥50mm时，
内壁表面粗糙度R a=6.3；当D=80~200mm时R a=12.5；当D＞200mm
时R a=25；
③孔板上、下游直管段长度与上游阻力件形式及直径比与β有关。

④当孔板与其上游侧直径大于2D的容器或汇管直接连通时，则容器或
汇管与孔板之间的直管段长度不得小于30D。

⑤孔板上游侧闸阀必须全开，调节流量的阀门应安装在孔板上游侧。

A、提取孔板的操作：
①、打开平衡阀，使上、下腔之间的压力平衡；
②、顺时针方向转动滑阀齿轮操纵轴，全开滑阀，使指示盘上的开位
置和阀体上的指针对正。

③、将孔板从下阀腔提到上阀腔。

④、关闭滑阀。

⑤、关闭平衡阀。

⑥、开放空阀将上阀腔压力放空至0。

⑦、开上盖、取出孔板。

B、装入孔板的操作
①、将孔板放入上阀腔,注意齿槽对正，将其向下摇至碰到滑板为至,装好上盖；
②、关闭放空阀；
③、开平衡阀；
④、全开滑阀，使开位置与指针对正；
⑤、将孔板向下摇至下阀腔工作位置；
⑥、关闭滑阀，使关位置与指针对正；
⑦、关闭平衡阀；
⑧、开放空阀将上阀腔压力放空至0；
⑨、关闭放空阀；
C、如何维护保养孔板阀？
答：（1）每月开启，检查一次，并旋转密封脂压盖，注入密封脂，使滑阀保持良好密封，随时给密封脂盒补充密封脂。

（2）每一季度打开阀体排污阀吹扫排污一次。

（3）每次装入孔板时，在导板齿条上和孔板密封环上涂抹适量黄油。

（4）每年对孔板阀进行一次全面的检查和保养。

做到表面清洁，油漆无脱落，无锈蚀，铭牌清晰明亮。

D、常见故障及处理方式
1、压盖漏气
压盖密封垫不干净或压盖未压紧；紧固压盖或更换密封垫。

2、油杯漏气
缺少密封脂或紧固不严；加注密封脂、紧固或更换油杯。

3、滑阀动作困难
有污物或安装不到位；拆卸清洗或拆卸重新安装。

我站孔板阀为四川5719工厂生产的高级孔板阀。

此高级阀式孔板节流装置是新型流量计量节流装置，主要用于圆形管道流体的流量计量，其特点是：
a)可实现不停气快速检查维护及更换孔板，操作迅速简便，每次提取只需
3－5分钟；
b)所流量的变化可更换不同孔径的孔板；
c)不需附设旁路，减少了占地面积，简化了工艺流程。

d)性价比高；经标定准确度为0.5级。

（1）性能规格：
1、介质：轻质油，净化天然气及含硫天然气（含H
2S+CO­­
2
≤8％）、城市煤
气等；
2、公称压力PN（Mpa）：1.6、2.5、4.0、6.4、10、16；
3、公称通径DN（mm）：50，80，100，150，200，250，300，350，400，500，
600；
4、介质温度：-29℃～120℃；（介质温度超过此范围时，作为特殊订货）。

K处：标K为抗硫，不抗硫略。

G处：结构代号，G为高级型，P为普通型，J为简易型。

K处：节流组件孔板代号。

F处：连接形式代号，F为法兰连接，对接略。

M处：为特殊处理密封代号。

16处：公称压力（单位：0.1Mpa）。

C处：阀体材料为碳钢，超过PN1.6 Mpa时C代号略。

Ⅱ处：Ⅱ型阀代号，原型阀略。

孔板阀
孔板阀的结构
孔板阀是一种结构新颖、密封性能可靠，在国内外已广泛应用的标准孔板节流装置。

使用高级孔板阀后，可不设计量旁通管路，消除了旁通内漏问题，提高了计量精度，实现不停气更换、清洗、检查孔板，孔板阀的操作也灵活方便。

阀体由上、下两部分组成，中间滑阀连通或切断，设有密封脂注入机构。

下阀腔与孔板上游连通，当孔板阀正常工作时，滑阀关闭，下阀腔压力与上游管内压力相等，上阀腔压力与大气压力相等，在上、下阀腔之间产生较大的压力差，此压力差作用在滑阀下方，从而增强其密封性。

孔板阀底部设有排污阀，用于定期吹扫排除阀内污物杂质。

上阀腔亦设置有放气孔，可接一开关，排出上阀腔内介质。