噪音對管道式超聲波流量計(jì)的影響及解決？

發(fā)表日期：2020-06-24 09:40

調(diào)節(jié)閥噪聲及降噪措施
A、調(diào)節(jié)閥噪聲在天然氣管道輸氣生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)閥是常用到的調(diào)壓設(shè)備。當(dāng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很寬頻率范圍的噪聲，包括超聲頻率范圍的超聲噪聲。該噪聲從本質(zhì)上具備聲波的物理性質(zhì)，它的大小與閥的類型、氣體流速及調(diào)壓壓差等因素有關(guān)，噪聲產(chǎn)生之后會(huì)向調(diào)節(jié)閥上游和下游同時(shí)傳播。但是由于調(diào)節(jié)閥的壓差作用，氣體在節(jié)流口被緊緊地向下游壓縮，使得主要的噪聲能量以沖擊波的形式傳播到了下游，相對較少的噪聲能量向上游傳播。
對于管道式超聲波流量計(jì)，其換能器超聲脈沖都有特定的工作頻率，用于天然氣計(jì)量的管道式超聲波流量計(jì)其脈沖頻率均在120kHz以上。換能器僅對其工作頻率的脈沖信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，若調(diào)節(jié)閥調(diào)壓產(chǎn)生的噪聲頻率達(dá)到換能器工作頻率，并通過氣流介質(zhì)傳播到達(dá)管道式超聲波流量計(jì)時(shí)，將使得換能器無法正常檢測并分辨出工作脈沖信號(hào)，導(dǎo)致計(jì)量故障。
B、降噪措施在帶調(diào)節(jié)閥的工況場合設(shè)計(jì)使用管道式超聲波流量計(jì)要充分考慮降噪措施。1）由于傳播到調(diào)節(jié)閥上游的噪聲能量遠(yuǎn)小于向下游傳播的噪聲能量，因此應(yīng)首先考慮將調(diào)節(jié)閥安裝在管道式超聲波流量計(jì)下游，并確保有盡可能大的安裝距離。
通過在管道式超聲波流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥之間安裝一定數(shù)量的管件可以達(dá)到不同程度衰減超聲噪聲的目的，不同管件的降噪能力。不同管件的降噪能力管件名稱降噪能力（dB）100m直管段590度彎頭5!6T形管10兩平面彎頭14管束（換熱器）20多孔板消音器24管束式消音器33，在管道式超聲波流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥之間安裝100m的直管段和90度彎頭的降噪能力相等，但在應(yīng)用中安裝100m直管段是根本不切實(shí)際的做法。比較普遍而有效的辦法是在管道式超聲波流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥之間使用T形管或兩平面彎頭來衰減調(diào)節(jié)閥噪聲。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，采用T形管的數(shù)量，取決于很多因素，當(dāng)調(diào)節(jié)閥調(diào)壓壓差大于約2.067Mpa時(shí)應(yīng)考慮使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的T形管〔3〕。另外，若輸氣工藝中有過濾器、熱交換器這樣的設(shè)備時(shí)，考慮將它們安裝在流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥之間，會(huì)獲得比使用彎頭、T形管更好的降噪作用。3）利用電子技術(shù)的手段來應(yīng)對調(diào)節(jié)閥噪聲。如在必要時(shí)通過使用更高頻率的換能器，或利用數(shù)字信號(hào)處理來加強(qiáng)對超聲工作脈沖的識(shí)別和檢測及減少外部噪聲的影響等。采用以上方法能夠起到不同程度的衰減噪聲的作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，根據(jù)具體情況應(yīng)考慮多種措施配合使用。將調(diào)節(jié)閥安裝在流量計(jì)下游，并使用一個(gè)或多個(gè)T形管，以及盡可能加大安裝距離是的降噪辦法。

總而言之，我們在實(shí)踐過程中要充分重視帶噪聲源情況下管道式超聲波流量計(jì)的設(shè)計(jì)和安裝，密切關(guān)注以下幾個(gè)方面的問題，便可以有效地避免超聲噪聲影響流量計(jì)正常工作的情況發(fā)生：
1）將管道式超聲波流量計(jì)安裝在調(diào)節(jié)閥上游，并盡量保證二者之間有足夠的距離；
2）在管道式超聲波流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥之間安裝T形管等管件來達(dá)到衰減噪聲的目的；
3）了解管道式超聲波流量計(jì)的工作頻率及調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生噪聲的頻率范圍，考慮采用更高發(fā)射頻率的管道式超聲波流量計(jì)，以改善信噪比；
4）在管道式超聲波流量計(jì)初步設(shè)計(jì)或改造階段，加強(qiáng)設(shè)計(jì)單位工藝與儀表專業(yè)的溝通，以及提前向制造商進(jìn)行咨詢獲得技術(shù)支持是非常重要的；
5）通過實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行及借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)盡快完善細(xì)化我國天然氣管道行業(yè)關(guān)于管道式超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)及安裝的有關(guān)規(guī)范。

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