Mặt bích Orifice trong hệ thống đường ống là gì?

Mặt bích lỗ là thành phần thiết yếu trong hệ thống đường ống công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong việc đo lường và kiểm soát lưu lượng chất lỏng. Các mặt bích chuyên dụng này chứa một tấm lỗ, một thiết bị hạn chế lưu lượng để tạo ra chênh lệch áp suất.

Trong blog này, chúng ta sẽ khám phá mục đích, tiêu chuẩn, cấu trúc, lắp ráp và yêu cầu vận hành của mặt bích lỗ. Điều này sẽ giúp bạn hiểu được tầm quan trọng của chúng trong việc đạt được quản lý lưu lượng hiệu quả và chính xác.

1. Mục đích và chức năng chính

Mặt bích lỗ có nhiều mục đích sử dụng trong hệ thống đường ống công nghiệp, đặc biệt là trong việc đo lường và kiểm soát lưu lượng chất lỏng. Xem chúng bên dưới:

Phương pháp đo lưu lượng dòng chảy
Mặt bích lỗ hoạt động bằng cách chứa một tấm lỗ hạn chế dòng chảy, gây ra sự chênh lệch áp suất. Chênh lệch áp suất này được sử dụng để tính toán lưu lượng dòng chảy một cách chính xác.
Tạo áp suất chênh lệch
Khi chất lỏng đi qua tấm lỗ, sự hạn chế tạo ra sự giảm áp suất từ phía thượng lưu xuống phía hạ lưu. Sự giảm áp suất này tỷ lệ thuận với lưu lượng.
Giám sát lưu lượng hiệu quả về mặt chi phí
So với các công nghệ đo lưu lượng khác, mặt bích lỗ cung cấp giải pháp đáng tin cậy và tiết kiệm để theo dõi lưu lượng, đòi hỏi bảo trì tối thiểu.
Ứng dụng kiểm soát quy trình
Trong các ngành công nghiệp như dầu khí, chế biến hóa chất và phát điện, mặt bích lỗ rất cần thiết để đảm bảo kiểm soát quy trình chính xác bằng cách cung cấp dữ liệu lưu lượng chính xác.

2. Tiêu chuẩn kỹ thuật và thông số kỹ thuật

Tiêu chuẩn ASME đảm bảo rằng mặt bích lỗ được thiết kế và sản xuất tập trung vào tính an toàn và độ tin cậy. Các yêu cầu của ASME B16.36 chỉ định kích thước, định mức áp suất và tiêu chuẩn vật liệu cần thiết cho mặt bích lỗ, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chí hiệu suất nghiêm ngặt. Để xác nhận độ bền và hiệu suất của chúng, tất cả các bộ mặt bích lỗ đều phải trải qua thử nghiệm áp suất trong các điều kiện vận hành được chỉ định.

Về yêu cầu xây dựng, mặt bích lỗ được chế tạo để chịu được môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao. Chúng có nhiều cấp áp suất khác nhau, từ 300# đến 2500#, được thiết kế riêng để đáp ứng nhu cầu của các hệ thống khác nhau.

Các mặt bích có nhiều loại mặt khác nhau, bao gồm nâng mặt (RF) Và khớp nối dạng vòng (RTJ) thiết kế, để phù hợp với nhu cầu ứng dụng cụ thể. Thông số kích thước của chúng rất quan trọng, vì kích thước lỗ phải phù hợp chính xác với kích thước đường ống và tiêu chí đo lưu lượng.

Cuối cùng, cấp vật liệu Các tùy chọn bao gồm thép cacbon, thép không gỉ và vật liệu hợp kim, đảm bảo khả năng tương thích với các đặc tính của chất lỏng được xử lý. Phương pháp tiếp cận toàn diện này đảm bảo cả chức năng và độ bền trong các ứng dụng công nghiệp.

3. Linh kiện và lắp ráp

Một cụm mặt bích lỗ bắt đầu bằng các cặp mặt bích phù hợp, chứa chắc chắn tấm lỗ, đảm bảo tính ổn định và độ chính xác. Thiết kế tấm lỗ, có các kích thước lỗ quan trọng, là chìa khóa để xác định đặc tính dòng chảy. Các điểm khai thác áp suất tích hợp cho phép đo chính xác chênh lệch áp suất được tạo ra bởi sự hạn chế dòng chảy. Để đảm bảo sự căn chỉnh và bịt kín thích hợp trong quá trình lắp mặt bích lỗ, vít kích và phích cắm được bao gồm trong cụm lắp ráp.

Việc lắp ráp đúng cách rất quan trọng đối với độ tin cậy của hệ thống và bắt đầu bằng việc giải quyết các yêu cầu về miếng đệm, vì miếng đệm rất cần thiết để ngăn rò rỉ tại các kết nối mặt bích. Các bu lông cường độ cao cố định bộ mặt bích, đảm bảo độ kín khít và bền.

Trình tự lắp đặt bao gồm lắp ráp các mặt bích, miếng đệmvà tấm lỗ để duy trì độ chính xác và chức năng. Cuối cùng, các quy trình căn chỉnh cẩn thận là rất quan trọng để đạt được phép đo lưu lượng chính xác và tránh mất áp suất trong hệ thống.

4. Cài đặt và vận hành

Để mặt bích lỗ hoạt động tốt, nó phải được lắp đặt đúng cách. Sau đây là một số lưu ý:

Chiều dài ống thượng lưu và hạ lưu

Để đảm bảo đo lưu lượng chính xác, đường ống phải có các đoạn thẳng có chiều dài đủ lớn ở cả hai bên của mặt bích lỗ. Đoạn thượng lưu yêu cầu một đoạn ống thẳng tương đương với 10 lần đường kính ống (10D) để cho phép dòng chất lỏng ổn định trước khi đến tấm lỗ.

Xuôi dòng, cần có một đường chạy thẳng bằng 5 lần đường kính ống (5D) để giảm thiểu nhiễu dòng chảy do áp suất giảm. Các chiều dài này đảm bảo cấu hình dòng chảy nhất quán, điều này rất quan trọng đối với các phép đo chênh lệch áp suất đáng tin cậy.

Thông số kỹ thuật chạy thẳng

Phần đường ống chứa mặt bích lỗ phải không có các nhiễu loạn như khuỷu tay, chữ T, van hoặc các phụ kiện khác. Các thành phần này có thể gây nhiễu loạn hoặc dòng chảy không đều, có thể dẫn đến phép đo áp suất không chính xác.

Việc duy trì vùng không bị nhiễu đảm bảo rằng tấm lỗ hoạt động theo các thông số thiết kế để tính toán lưu lượng chính xác.

Khi nói đến các thông số vận hành của mặt bích lỗ, đây là những điều cần thiết:

Tính toán lưu lượng

Chức năng chính của mặt bích lỗ là tạo điều kiện tính toán lưu lượng chính xác. Áp suất chênh lệch do tấm lỗ tạo ra được sử dụng trong các phương trình lưu lượng tính đến các biến số như kích thước ống, đặc tính chất lỏng và kích thước của tấm lỗ. Các phép tính này cung cấp phép đo chính xác lưu lượng thể tích hoặc khối lượng của chất lỏng, cho phép kiểm soát quy trình hiệu quả.

Đo chênh lệch áp suất

Vòi áp suất tích hợp vào cụm bích lỗ thu thập các số đọc áp suất ở thượng nguồn và hạ nguồn của tấm lỗ. Các số đọc này cung cấp áp suất chênh lệch, rất cần thiết để xác định lưu lượng. Việc đặt và hiệu chuẩn đúng đồng hồ đo áp suất là rất quan trọng để tránh các lỗi có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.

Cân nhắc về nhiệt độ

Nhiệt độ hoạt động của hệ thống phải được tính đến trong quá trình lắp đặt và vận hành. Sự thay đổi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến cả các tính chất vật lý của chất lỏng, chẳng hạn như mật độ và độ nhớt, và các tính chất vật liệu của tấm lỗ và mặt bích. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn mặt bích lỗ đảm bảo rằng các vật liệu được sử dụng có thể chịu được phạm vi nhiệt độ của hệ thống trong khi vẫn duy trì độ chính xác và độ bền.

Các yếu tố hệ số lưu lượng

Hệ số lưu lượng là hệ số điều chỉnh tính đến các đặc tính riêng biệt của chất lỏng, chẳng hạn như độ nén, độ nhớt và cấu hình lưu lượng. Việc kết hợp hệ số này vào tính toán lưu lượng đảm bảo hệ thống cung cấp các phép đo chính xác, ngay cả trong các ứng dụng liên quan đến chất lỏng không chuẩn như khí, hơi nước hoặc chất lỏng phi Newton. Hiệu chuẩn đúng hệ số là rất quan trọng để đạt được dữ liệu lưu lượng có độ chính xác cao.