5.4. Порядок работ при монтаже врезных ПЭА

На наружной поверхности ИУ в местах, где определялись параметры ИУ, наносятся линии окружности сечений 1 и 2 (рис.11а):

- на расстоянии 0,87^.D_{нар ср} – для установки ПЭА по хордам;

- на расстоянии D_{нар ср} – для установки ПЭА по диаметру.

При этом угол продольной установки ПЭА получается θ ≈ 45°.

5.4.1. Размещение ПЭА по хорде

5.4.1.1. Для определения мест установки ПЭА на наружной поверхности ИУ в сечении 1 определяется опорная (верхняя) точка А (рис.11б). От точки А вдоль линии окружности сечения 1 в обе стороны отмеряются дуги

Отмеченные точки В и С накерниваются.

Из точек В и С с помощью линейки или жесткого профиля (уголка, швеллера и т.п.) проводятся линии, параллельные оси ИУ, до пересечения с линией окружности сечения 2 – точки D и Е соответственно (рис11а).

Для проверки правильности выполненных операций из точек В и D вдоль линий окружности сечений в разные стороны отмеряются дуги длиной (1,047^.Dнар ср + hст ср) и (2,094·Dнар ср – hст ср). Концы дуг должны совпасть.

5.4.1.2. При двухлучевом зондировании потока и размещении первого луча выше второго для установки пары ПЭА1.1 / ПЭА1.2 можно использовать соответственно точки В и Е либо точки С и D.

Для разметки второго луча вниз по линии окружности сечения 1 от точки В отмеряется дуга BF = 0,524·Dнар ср, а от точки F – дуга FG = (1,047·Dнар ср + hст ср). Точки F и G накерниваются. Аналогичная процедура разметки проводится из точки D. Точки Н и К накерниваются.

Для проверки правильности выполненных операций из точек F и Н вдоль линий окружностей сечений в разные стороны отмеряются дуги длиной (1,047·Dнар ср + hст ср) и (2,094·Dнар ср – hст ср). Концы дуг должны совпасть.

Если для ПЭА1.1 выбрана точка В, а для ПЭА1.2 – точка Е, то в качестве мест для установки пары ПЭА2.1 / ПЭА2.2 для второго луча необходимо использовать соответственно точки F и К,.

Если для ПЭА1.1 выбрана точка С, а для ПЭА1.2 – точка D, то для ПЭА2.1 используется точка G, а для ПЭА2.2 – точка Н.

а) расположение точек разметки на ИУ

б) вид по направлению потока при установке пар ПЭА по хордам

в) вид по направлению потока при установке пар ПЭА по диаметрам

Рис.11. Схема разметки на поверхности трубопровода для установки пар врезных ПЭА.

На рисунках б) и в) в скобках указаны обозначения точек на линии окружности сечения 2.

5.4.2. Размещение ПЭА по диаметру

5.4.2.1. Для определения мест установки ПЭА на поверхности ИУ на линии окружности в сечении 1 определяется опорная (верхняя) точка А (рис.11в). От точки А вдоль линии окружности отмеряется дуга АВ = 0,393·Dнар ср, отмеченная точка В накернивается.

Из точки В в любую сторону по линии окружности сечения 1 отмеряется дуга BG = 1,571·Dнар ср и точка G накернивается.

Из точек В и G с помощью линейки или жесткого профиля (уголка, швеллера и т.п.) проводится линии, параллельные оси ИУ, до пересечения с линией окружности сечения 2 – точки D и К (рис.11в).

Для проверки правильности выполненных операций из точек В и D вдоль линий окружностей сечений в разные стороны отмеряются дуги длиной 1,571·Dнар ср. Концы дуг должны совпасть.

В качестве мест для установки пары ПЭА1.1 / ПЭА1.2 можно использовать соответственно точки В и К либо точки G и D.

5.4.2.2. Для разметки второго луча (при двухлучевом зондировании потока) вниз по линии окружности сечения 1 от точки В отмеряется дуга BF = 0,785·Dнар ср, а от точки F – дуга FGС = 1,571·Dнар ср. Точки F и С накерниваются. Аналогичная процедура разметки проводится из точки D. Точки Н и Е накерниваются.

Для проверки правильности выполненных операций из точек F и Н вдоль линий окружностей сечений в разные стороны отмеряются дуги длиной 1,571·Dнар ср. Концы дуг должны совпасть.

Если для ПЭА1.1 выбрана точка В, а для ПЭА1.2 – точка К, то в качестве мест для установки пары ПЭА2.1 / ПЭА2.2 для второго луча необходимо использовать соответственно точки С и Н.

Если для ПЭА1.1 выбрана точка G, а для ПЭА2.1 – точка D, то для ПЭА2.1 используется точка F, а для ПЭА2.2 – точка Е.

Размеры для разметки при различных схемах зондирования приведены в табл.3.

Таблица 3

5.4.3. Установка монтажных патрубков ПЭА на ИУ  Из плотного материала (картон, ватман и т.д.) по профилю отверстия в торце (прилегающем к трубопроводу) монтажного патрубка ПЭА вырезается шаблон будущего эллиптического отверстия. Размечаются его оси и центр.

Центр шаблона поочередно совмещается с центрами будущих отверстий под установку ПЭА (двумя накерненными точками, находящимися соответственно в сечениях 1 и 2 на противоположных стенках трубопровода). При этом продольная ось шаблона должна быть параллельна оси трубопровода.

Профили будущих отверстий обводятся на поверхности стенки трубопровода. По намеченным эллипсам вырезаются (высверливаются) отверстия в стенке трубопровода и устраняются наплывы, заусенцы, град на краях отверстий.

Монтажные патрубки ПЭА привариваются на трубопровод (сварка выполняется в соответствии с требованиями Приложения К или специальными требованиями ведомства, эксплуатирующего трубопровод). Для этого (рис.12а):

- предварительно сняв монтажные втулки, через отверстия в стенках трубопровода пропускается штанга;

- на один из концов штанги надевается монтажный патрубок ПЭА;

- сваркой в 2–3-х точках патрубок прихватывается к ИУ;

- на другой конец штанги надевается второй монтажный патрубок ПЭА и также прихватывается к ИУ;

- убедившись, что скользящая посадка штанги в патрубках сохранена, патрубки привариваются с сохранением скользящей посадки.

Патрубки ПЭА привариваются к ИУ таким образом, чтобы отверстия в патрубках и ИУ совпадали. Первый по потоку патрубок приваривается в таком положении, чтобы ПЭА в нем устанавливался по потоку жидкости, а второй – против потока (рис.12а).

При сварке должна обеспечиваться сохранность внутренней резьбы патрубков.

ВНИМАНИЕ! ЗАПРЕЩАЕТСЯ приваривать монтажные патрубки с установленными в них ПЭА.

а) положение монтажных патрубков ПЭА на ИУ

при установке ПЭА по хорде при установке ПЭА по диаметру 

б) определение смещения оси акустического канала

1 – штанга; 2 – стяжка; 3 – монтажный патрубок ПЭА; 4 – ИУ.

Рис.12. Определение параметров установки ПЭА на ИУ.

5.4.4. Определение базы прибора L_б (расстояние между излучающими поверхностями ПЭА) одним из двух способов

5.4.4.1. Способ 1  В один из монтажных патрубков устанавливается ПЭА. В противоположный патрубок штанга вставляется таким образом, чтобы своим концом она уперлась в излучающую поверхность установленного ПЭА. На выступающий конец штанги надевается монтажная втулка и закрепляется на штанге в посадочном отверстии ПЭА в патрубке. После этого штанга вытаскивается и измеряется штангенциркулем, рулеткой или скобой расстояние между торцом штанги и торцом монтажной втулки. Также штангенциркулем измеряется длина погружной части ПЭА LПЧ – расстояние от излучающей поверхности до опорной кольцевой плоскости (рис.13).

а) без накидной гайки

б) с накидной гайкой 

Рис. 13. Вид врезного ПЭА.

Расстояние L_б между излучающими поверхностями пары ПЭА определяется по формуле:

где L_ТТ – расстояние между торцом штанги и торцом монтажной втулки, мм;

L_ПЧ – длина погружной части ПЭА, мм.

5.4.4.2. Способ 2  Измеряется длина обоих датчиков – расстояние от излучающей поверхности до противоположной плоскости корпуса или шестигранной гайки для ПЭА с накидной гайкой (рис.13). Далее оба ПЭА пары устанавливаются в патрубки и измеряется расстояние между указанными плоскостями гаек ПЭА. При этом Lб определяется по формуле:

где L_общ – расстояние между плоскостями гаек ПЭА, мм;

L_К1,2 – длина корпуса ПЭА1, ПЭА2, мм.

Результат заносится в протокол.

5.4.5. Определение осевой базы прибора Lоб (расстояния между центрами излучающих поверхностей пары ПЭА вдоль оси ИУ)  Для определения осевой базы выполняется измерение угла наклона акустического канала α. Угол наклона акустического канала α является углом, дополняющим до 90° продольный угол установки врезных ПЭА θ (см. рис.12а).

Угол α определяется с помощью штанги и угломера. Для этого штанга устанавливается в монтажные патрубки и угломером производятся измерения угла между выступающими концами штанги и наружной поверхностью ИУ. Измерения производятся не менее 11 раз с каждой стороны трубопровода.

При отсутствии угломера допускается производить измерение угла наклона оси акустического канала по методике, указанной в Приложении И.

Осевая база Lоб между центрами излучающих поверхностей пары ПЭА вдоль оси ИУ вычисляется по следующим формулам:

- при установке ПЭА по диаметру:

- при установке ПЭА по хорде:

где Dв = Dнар – 2hст – внутренний диаметр ИУ;

Для ИУ D_y ≥ 150 мм возможно определение расстояния L_об без измерения угла наклона акустического канала следующим методом:

- определяется середина расстояния (вдоль оси ИУ) между крайними точками приварки монтажного патрубка ПЭА и делается отметка на поверхности ИУ (для каждого монтажного патрубка из пары ПЭА);

- через сделанные отметки с помощью металлической рулетки или жесткой стальной ленты по наружной поверхности перпендикулярно оси ИУ проводятся линии окружностей;

- рулеткой, скобой или штангенциркулем замеряется расстояние между линиями окружностей в 11 местах, равномерно распределенных вдоль окружностей, и вычисляется среднее значение l_{нар ср} с точностью до 0,1 мм;

- вычисляется значение осевой базы по формуле:

Результат заносится в протокол.

Для контроля правильности выполненных работ проверяется выполнение условий:

5.4.6. Измерение смещения оси акустического канала  Смещение оси акустического канала относительно внутренней стенки ИУ определяется с помощью двух штанг со стяжками равной длины согласно рис.12б. Одна штанга пропускается через монтажные патрубки, а другая размещается снаружи ИУ так, чтобы точка касания являлась центром штанги. Затем концы штанг закрепляются стяжками на равном расстоянии для обеспечения параллельности. Штангенциркулем замеряется расстояние между штангами Lш. Смещение X определяется по формуле:

где D_ш – диаметр штанги, пропущенной через монтажные патрубки, мм;

h_ст – толщина стенки ИУ, мм.

После этого проверяется выполнение условия:

где D_{ПЭА ср} – среднее значение наружного диаметра ИУ в продольной плоскости установки ПЭА.

При отсутствии соответствующей оснастки для определения смещения оси акустического канала производится измерение длин дуг между двумя линиями, проведенными вдоль оси ИУ через центры приваренных к ИУ патрубков.

При установке ПЭА по диаметру в точках В и К (рис.11а) измеряются длины дуг между линиями ВD и GК. В этом случае должно выполняться условие

где L₁ – длина дуги BFG (DНК), L₂ – длина дуги ВАСG (DЕК).

При установке ПЭА по хорде в точках В и Е (рис.11а) измеряются длины дуг между линиями BD и СЕ. В этом случае должно выполняться условие

где L₁ – длина дуги BАС (DЕ), L₂ – длина дуги ВFGC (DНКЕ).

5.4.7. ПЭА устанавливаются в монтажные патрубки на трубопроводе и трубопровод заполняется жидкостью.

Для завинчивания врезных ПЭА в монтажные патрубки должен использоваться рожковый ключ на 36 мм.

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЯЕТСЯ использование при демонтаже ПЭА иного инструмента, так как это может привести к разгерметизации ПЭА (отвинчиванию внутренней втулки) и обрыву сигнального кабеля (см. рис.Б.9). При невыполнении данного требования изготовитель НЕ НЕСЕТ гарантийных обязательств.

Пары ПЭА подключаются к разъемам соответствующего канала ВП (Канал 1 – Канал 4) в соответствии со схемой соединения расходомера (Приложение Г) таким образом, чтобы соответствующие ПЭА располагались первыми по потоку и были подключены к контактам PEA1.1, PEA1.2 , а другие из пар - вторыми по потоку и были подключены к контактам PEA2.1, PEA2.2.

Включается питание расходомера. Открывается меню Настройки / Основные параметры и устанавливается:

- Тип датч. Врезные – тип ПЭА;

- Схема уст. Диаметр, U-колено или Хорда – схема установки ПЭА.

Открывается меню Настройки / Основные параметры / Параметры ИУ и в зависимости от схемы установки датчиков устанавливаются значения параметров, указанных табл.4.

Таблица 4

При правильно установленных параметрах расходомер должен начать отображение измеряемого значения расхода.

Расходомер автоматически устанавливает требуемые параметры обрабатываемого сигнала. Диапазон автоматического регулирования рассчитан на значительные изменения как параметров рабочей жидкости (температуры, давления, акустической прозрачности и т.д.), так и условий её течения.

ВНИМАНИЕ! На объекте эксплуатации могут существовать или возникнуть в процессе его эксплуатации факторы, в результате которых диапазона регулирования будет недостаточно для обеспечения требуемых параметров УЗС (при Uзонд – Высокое и Кус = 63, Рсигн < 3000). К таким факторам относятся отложения на внутренних стенках трубопровода, повышенное содержание газа или механических примесей (взвесей) в рабочей жидкости, повышенный уровень пульсаций потока и т.д. Наличие данных факторов может приводить как к увеличению погрешности измерения расхода, так и к полному прекращению измерений.