Изискване за права тръба за ултразвуков разходомер с скоби

Изискването за прави тръби за ултразвуков разходомер с скоби е строго и следват подробни инструкции:
Теоретична основа
Ултразвуковият разходомер служи за изчисляване на дебита на флуида чрез измерване на времето за разпространение на ултразвуковата вълна във флуида и след това за получаване на дебита. Стабилен и равномерен модел на потока е от съществено значение за точното измерване на времето за разпространение на ултразвука. Ако дължината на правия участък от тръбата е недостатъчна, моделът на потока на флуида ще стане хаотичен след преминаване през коляното, клапана и други тръбни фитинги, като например вихри и неравномерно разпределение на скоростта на потока, което ще промени пътя на разпространение и времето на ултразвуковата вълна, което ще доведе до увеличаване на грешката в измерването.
Специфични изисквания
Права тръбна секция нагоре по течението
Като цяло: при идеални условия на монтаж, т.е. когато няма или има само няколко тръбни фитинга в тръбната система нагоре по течението, които биха пречили на модела на потока, външният ултразвуков разходомер с скоби изисква дължината на правия участък от тръбата нагоре по течението да не е по-малка от 10 пъти диаметъра на тръбата. Например, за тръба с диаметър 200 мм, дължината на правия участък от тръбата нагоре по течението не трябва да бъде по-малка от 2000 мм. Това позволява на флуида да има достатъчно разстояние, преди да влезе в зоната на измерване, за да стабилизира състоянието на потока, така че разпределението на скоростта на потока да е равномерно и осигурява добри условия на полето на потока за точно измерване.
При наличие на смущения в тръбните фитинги: ако има колена, тройници, клапани, редуциращи тръби и други тръбни фитинги, които причиняват смущения в потока нагоре по течението, за да се елиминира влиянието на тези фитинги върху състоянието на потока, дължината на правия участък от тръбата нагоре по течението трябва да се увеличи допълнително. При нормални обстоятелства дължината на правия участък от тръбата трябва да се увеличи до 15 или дори 20 пъти диаметъра на тръбата. Например, когато диаметърът на тръбата е 300 мм и има колена нагоре по течението, дължината на правия участък от тръбата нагоре по течението може да се наложи да достигне 4500 мм-6000 мм. Това е така, защото тези тръбни фитинги ще причинят вихрушка, дрейф и други явления на неравномерен поток на флуида само през достатъчно дълъг прав участък от тръбата, така че флуидът да е напълно развит и регулиран, за да се върне към стабилно и равномерно състояние на потока, отговарящо на изискванията за точност на измерване.
Права секция на тръбата надолу по течението: Обикновено дължината на правата секция на тръбата надолу по течението не е по-малка от 5 пъти диаметъра на тръбата. За тръба с диаметър 400 мм, дължината на правата секция на тръбата надолу по течението не трябва да бъде по-малка от 2000 мм. Целта е да се гарантира, че флуидът има достатъчно прави секции на тръбата, за да се поддържа стабилно състояние на потока след измерване, и да се предотврати смущенията на тръбните фитинги надолу по течението в полето на потока в зоната на измерване. Ако правата секция на тръбата надолу по течението е твърде къса, моделът на потока в точката на измерване може да се промени поради влиянието на тръбните фитинги надолу по течението, което ще повлияе на точността на измерването.
Специални ситуации и контрамерки
Ограничено полево пространство: В някои практически сценарии на приложение, поради ограниченото полево пространство, може да не е възможно да се спазят стандартните изисквания за дължина на правата тръба. В този случай могат да се предприемат някои компенсаторни мерки за минимизиране на грешката в измерването. Например, може да се монтира регулатор на дебита, който може да регулира нарушения модел на потока, така че флуидът да се върне в възможно най-равномерно и стабилно състояние, преди да влезе в зоната на измерване. Монтажът на регулатора на дебита обаче изисква и определена дължина на правия участък от тръбата, която обикновено се изисква да има прави участък от тръбата поне 3 пъти диаметъра на горния поток и прави участък от тръбата 2 пъти диаметъра на низходящия поток.
Оценка на нестандартни условия на монтаж: Ако всички горепосочени условия не могат да бъдат изпълнени на място, е необходима подробна оценка от специалист въз основа на специфичното разположение на тръбата, характеристиките на флуида, вида на тръбната фитинга и други фактори. Може да се наложи да се определи грешката в измерването при реалните условия на монтаж чрез числена симулация, полеви тестове и други методи и да се предприемат подходящи коригиращи мерки, като например коригиране на настройките на параметрите на разходомера или приемане на по-усъвършенствани алгоритми за измерване, за да се подобри максимално точността на измерване. При такива нестандартни условия на монтаж обаче е по-трудно да се постигне същата точност на измерване като при стандартния монтаж и е необходимо да се обърне специално внимание на точността на данните от измерванията в практически приложения, както и редовно да се извършва калибриране и поддръжка.