5.1.10 Материал и изготовление
Диафрагма может быть изготовлена из любого материала [см. #M12291 1200047566ГОСТ 8.586.1#S (пункт 6.1.2 и приложение Г)] и любым способом, если она соответствует установленным техническим требованиям.
5.2 Отверстия для отбора давления
5.2.1 Общие положения
5.2.1.1 Для каждой диафрагмы должны быть выполнены не менее одного отверстия для отбора давления (далее - отверстие) до диафрагмы и одно после нее, расположенные в том или другом стандартном положении в зависимости от способа отбора давления (угловой, трехрадиусный и фланцевый).
5.2.1.2 Одна диафрагма может быть использована для нескольких способов отбора давления. При этом для исключения взаимного влияния отборов давления угол между осями нескольких отверстий с одной стороны диафрагмы должен быть не менее 30°.
5.2.1.3 Отдельные отверстия до и после диафрагмы должны иметь одинаковый диаметр с допускаемым отклонением не более .
5.2.1.4 Отдельные отверстия должны быть круглыми и цилиндрическими на глубине не менее 2,5 внутренних диаметров данного отверстия. Соответствие отверстий данным требованиям допускается оценивать визуально.
5.2.2 Диафрагмы с трехрадиусным или фланцевым способами отбора давления
5.2.2.1 Ось отверстия должна быть расположена на определенном расстоянии от соответствующего торца диафрагмы в зависимости от способа отбора давления. При размещении отверстий необходимо учитывать толщину прокладок и (или) уплотнительного материала, применяемых при монтаже диафрагмы.
5.2.2.2 Для диафрагм с трехрадиусным способом отбора давления расположение отверстий приведено на рисунке 3а. Расстояния и измеряют от входного торца диафрагмы.
а - трехрадиусный отбор; б - фланцевый отбор
Рисунок 3 - Расположение отверстий для трехрадиусного и фланцевого способов отбора давления
Значение должно быть равным , a должно находиться в следующих пределах:
при ;
при .
5.2.2.3 Для диафрагм с фланцевым способом отбора давления расположение отверстий приведено на рисунке 3б. Расстояние измеряют от входного торца диафрагмы, а расстояние - от выходного торца диафрагмы.
Значения и могут находиться в следующих пределах:
(25,4±0,5) мм при и м;
(25,4±1) мм в остальных случаях.
5.2.2.4 Осевая линия отверстия должна пересекаться с осевой линией ИТ под углом 90°±3°.
5.2.2.5 Кромки отверстия в месте выхода в ИТ должны быть заподлицо с внутренней поверхностью ИТ и насколько возможно острыми. Для ликвидации заусенцев на внутренней кромке отверстия допускается ее притупление радиусом не более одной десятой диаметра отверстия. Не допускаются какие-либо неровности на внутренней поверхности отверстия и на самом ИТ вблизи от отверстия.
5.2.2.6 Соответствие отверстий требованиям 5.2.2.4 и 5.2.2.5 допускается оценивать визуально.
5.2.2.7 Диаметр отверстий должен быть не более 0,13 и не более .
При выборе диаметра отверстия необходимо исключить возможность его засорения.
5.2.2.8 Оси отверстий до и после диафрагмы рекомендуется располагать в одной осевой плоскости.
5.2.3 Диафрагмы с угловым способом отбора давления
5.2.3.1 Вместе выхода во внутреннюю полость ИТ отверстие должно касаться торца диафрагмы (см. 5.2.3.5).
5.2.3.2 Отверстия могут представлять собой либо отдельные отверстия, либо кольцевые щели. Отдельные отверстия для отбора давления могут быть выполнены как в трубопроводе, так и в его фланцах. Кольцевые щели выполняют в корпусе камеры усреднения или во фланцах трубопровода, как приведено на рисунке 4.
1 - камеры усреднения; 2 - отдельные отверстия; 3 - отверстия; 4 - корпус камеры усреднения; 5 - диафрагма;
- глубина щели; , - внутренний диаметр корпуса камеры усреднения; , - длина корпуса
камеры усреднения; - ширина кольцевой щели или диаметр отдельного отверстия; - расстояние
от уступа до камеры усреднения; , - размеры корпуса камеры усреднения;
- диаметр отверстия в камере для передачи давления на СИ
Рисунок 4 - Схема расположения угловых отверстий для отбора давления
5.2.3.3 Диаметр отдельных отверстий или ширины кольцевых щелей должен удовлетворять следующим условиям:
при ;
при .
Если м, то при любом значении диаметр допускается увеличивать до .
Независимо от значения диаметр должен удовлетворять дополнительным условиям:
- - для чистых сред;
- - для паров, в случае применения кольцевых щелей;
- - для паров и сжиженных газов, в случае отдельных отверстий для отбора давления.
При выборе значения диаметра отдельных отверстий или ширины кольцевых щелей из указанных диапазонов учитывают необходимость исключения их засорения.
5.2.3.4 Кольцевые щели выполняют прерывистыми или сплошными по всему периметру корпуса камеры усреднения. Если отборы выполнены в виде прерывистой щели, то каждую камеру усреднения соединяют с внутренней полостью трубопровода не менее чем четырьмя отверстиями, оси которых находятся под равными углами друг к другу, а площадь каждого отверстия должна быть не менее .
5.2.3.5 Если используются отдельные отверстия, как приведено на рисунке 4, то осевые линии отверстий должны пересекаться с осью трубопровода под углом 90° с допускаемым отклонением не более 3°.
Если используются несколько отдельных отверстий в каждой из двух групп отверстий (до и после диафрагмы), то их оси должны образовывать между собой равные углы.
5.2.3.6 Внутренний диаметр корпуса камеры усреднения и ее длина до СУ (см. рисунок 4) должны удовлетворять условию:
. (5.5)
При этом внутренний диаметр корпуса камеры усреднения должен находиться в пределах от значения до 1,04, а длина корпуса камеры усреднения до диафрагмы не должна превышать 0,65.
Данные требования распространяются и на внутренний диаметр корпуса камеры усреднения и ее длину после СУ.
Глубина щели должна быть больше или равна удвоенной ширине кольцевой щели . Площадь внутренней полости камеры усреднения в осевом сечении должна быть больше или равна половине общей площади щели, соединяющей эту камеру с внутренней полостью ИТ.
5.2.3.7 Все поверхности корпуса камер усреднения, находящиеся в контакте со средой, должны быть чистыми.
5.2.3.8 Отверстие, предназначенное для передачи давления на соответствующие СИ, выполненное в стенке корпуса каждой из камер, должно иметь круглое сечение диаметром (см. рисунок 4) в пределах от 4 до .
На внутренней поверхности отверстия и его кромках не должно быть неровностей (вмятин, заусенцев и отложений).
5.2.3.9 Камеры усреднения до и после диафрагмы могут быть взаимно несимметричными, но должны соответствовать установленным требованиям.
5.3 Коэффициенты и их неопределенности
5.3.1 Границы применения
Диафрагмы с угловым или трехрадиусным способом отбора давления применяют при следующих условиях:
м;
;
;
при ;
при .
Диафрагмы с фланцевым способом отбора давления применяют при следующих условиях:
м;
;
.
Значение числа должно быть более 5000 и .
5.3.2 Коэффициенты
5.3.2.1 Коэффициент истечения
Коэффициент истечения определяют по уравнению [7]:
(5.6)
,
,
Значения и принимают равными:
- - для углового способа отбора давлений;
- ; - для трехрадиусного способа отбора давления;
- - для фланцевого способа отбора давления.
5.3.2.2 Коэффициент расширения
При использовании любого из трех способов отбора давления коэффициент расширения рассчитывают по формуле [8]
. (5.7)
Формула (5.7) применима только для значений , и , указанных в 5.3.1, при условии:
.
|
#G05.3.2.3 Поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода
Если значение среднеарифметического отклонения профиля шероховатости не более и не менее значения , то поправочный коэффициент принимают равным единице.
Значение рассчитывают по формуле
(5.8)
где , , - коэффициенты, зависящие от числа , рассчитывают по формуле
, (5.9)
где - постоянные коэффициенты, значения которых приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения коэффициентов
|
|||||
|
|
Коэффициент
|
Значение коэффициента для расчета |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при условии
|
|
|||
|
|
|
8,87
|
6,7307
|
-10,244 |
|
|
|
|
-3,7114
|
-5,5844
|
5,7094 |
|
|
|
|
0,41841
|
0,732485
|
0,76477 |
|
|
|
|
0
|
0
|
0 |
|
|
|
при условии
|
|
|||
|
|
|
27,23
|
-25,928
|
1,7622 |
|
|
|
|
-11,458
|
12,426
|
-3,8765 |
|
|
|
|
1,6117
|
-2,09397
|
1,05567 |
|
|
|
|
-0,07567
|
0,106143
|
-0,076764 |
|
|
|
при условии
|
|
|||
|
|
|
16,5416
|
322,594
|
-92,029 |
|
|
|
|
-6,60709
|
-132,2
|
37,935 |
|
|
|
|
0,88147
|
17,795
|
-5,1885 |
|
|
|
|
-0,039226
|
-0,799765
|
0,23583 |
|
|
Если в результате расчета, выполненного по формуле (5.8), полученное значение , то принимают .
Значение округляют до двух значащих цифр.
Значение рассчитывают по формуле
(5.10)
Если в результате расчета, выполненного по формуле (5.10), получено значение или число , то принимают .
Значения округляют до трех цифр после запятой.
|
Требования к шероховатости внутренней поверхности ИТ предъявляют к участку ИТ до диафрагмы на длине не менее 10.
|
#G0Примечание - Если длина прямого участка ИТ, расположенного между диафрагмой и МС, менее 10, то требование к шероховатости внутренней поверхности ИТ предъявляют только к этому участку.
|
Информация о шероховатости труб приведена в #M12291 1200047566ГОСТ 8.586.1#S (пункт 7.1.5). Данные, на базе которых получены формулы (5.8)-(5.10), приведены в [9], [10], [11].
|
#G0Если значение среднеарифметического отклонения профиля шероховатости превышает значение , определенное по формуле (5.8), или менее значения , определенного по формуле (5.10), то поправочный коэффициент рассчитывают по формуле
, (5.11)
где и - коэффициенты трения, рассчитанные при действительном числе и значениях эквивалентной шероховатости ИТ, равных ее действительному значению [см. #M12291 1200047566ГОСТ 8.586.1#S (пункт 7.1.5 )] и условному - соответственно.
Значения и рассчитывают по формуле
, (5.12)
где , , - величины, значения которых рассчитывают в соответствии с таблицей 3.
|
Таблица 3 - Значения величин , ,
|
#G0Величина
|
Значение величины для расчета
|
|
|
|
|
|
|
|
или
|
при ;
при
|
|
|
|
при ;
при ;
|
|
|
|
|
#G05.3.2.4 Поправочный коэффициент, учитывающий притупление входной кромки диафрагмы
Если радиус входной кромки диафрагмы не превышает 0,0004, то поправочный коэффициент принимают равным единице.
Если значение превышает 0,0004, то поправочный коэффициент рассчитывают по формуле
, (5.13)
где
; (5.14)
- параметр, учитывающий тип измеряемой среды, который принимают равным 0,19·10 для жидкости 0,195·10 для газа и 0,2·10 для пара;
- начальный радиус входной кромки диафрагмы;
- текущее время эксплуатации диафрагмы с момента определения значения начального радиуса входной кромки диафрагмы , год.
Допускается значение определять по значению среднего радиуса входной кромки диафрагмы за межконтрольный интервал СУ . В этом случае возникает дополнительная составляющая неопределенности значения (см. 5.3.3.4).
Значение рассчитывают по формуле
, (5.15)
где - межконтрольный интервал радиуса входной кромки диафрагмы, год.
Если средний радиус входной кромки за интервал не превышает 0,0004, то значение принимают равным единице.
Если средний радиус входной кромки за интервал превышает 0,0004, то значение рассчитывают по формуле
. (5.16)
Примечание - Измерение в отличие от его визуального определения позволяет получить меньшую неопределенность .
|
