Le flange dell'orifizio sono flange specializzate progettate per la misurazione del flusso di pressione differenziale. Incorporano fori di presa di pressione integrati e viti di sollevamento per l'installazione e la rimozione dell'orifizio, rendendoli componenti essenziali per le applicazioni di misurazione fiscale e di controllo di processo.
Cos'è una flangia dell'orifizio?
Una flangia con orifizio è una coppia di flange specializzata progettata per accettare e posizionare un orifizio tra di loro per la misurazione del flusso di pressione differenziale (DP). A differenza delle flange standard disciplinate da ASME B16.5, le flange dell'orifizio sono coperte dallo standard ASME B16.36 separato. Sono dotati di due fori radiali per prese di pressione sui lati opposti del corpo flangia per il collegamento ad un trasmettitore di pressione differenziale. Le viti di sollevamento, generalmente posizionate a 90 gradi rispetto ai fori dei rubinetti, consentono una facile separazione della coppia di flange per l'ispezione, la sostituzione o la manutenzione dell'orifizio.
Progettazione conforme a ASME B16.36
ASME B16.36 copre le flange degli orifizi da 1 a 24 pollici. Lo standard specifica due fori di presa di pressione NPT da 1/2 pollice situati sui lati opposti della flangia, posizionati radialmente per comunicare con il foro del tubo sulla faccia della flangia. Le viti di sollevamento sono fornite a 90 gradi rispetto ai fori dei rubinetti per la separazione delle piastre. Lo spessore del foro della flangia è ridotto rispetto alle flange B16.5 standard per accogliere l'orifizio calibrato. Il parallelismo delle facce della flangia è fondamentale per una misurazione accurata del flusso e ASME B16.36 specifica tolleranze strette per l'allineamento delle facce.
| NPS | Dimensione del foro del maschio (NPT) | Numero di viti di sollevamento | Gamma di classi | Standard |
|---|---|---|---|---|
| 1 - 1-1/2 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 2 - 3 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 4 - 6 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 8 - 12 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 14 - 24 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
Tipi di piastre con orifizio
Sono disponibili tre modelli standard di orifizio per diverse applicazioni di misurazione del flusso.Piastre con orifizi concentricihanno un foro a bordo affilato-centrato sull'asse del tubo e sono il tipo più comune per la misurazione di fluidi puliti.Dischi con orifizio eccentriciavere il foro sfalsato rispetto al centro per misurare fluidi sporchi o bifase-, consentendo alle particelle di passare senza accumularsi.Piastre con orifizio segmentaliavere un'apertura a forma di segmento-per flussi bassi o liquami. Il materiale dell'orifizio è tipicamente acciaio inossidabile 316 come standard, con altre leghe disponibili per servizi corrosivi. Lo spessore della piastra varia da 1/8 a 1/4 di pollice a seconda della pressione differenziale.
Valutazioni della pressione
Le flange dell'orifizio sono disponibili nelle classi da 300 a 2500. Le flange dell'orifizio di classe 150 non sono standard perché le applicazioni di misurazione del flusso in genere richiedono una maggiore integrità della pressione. La valutazione della pressione si basa sul materiale della flangia e sui limiti di temperatura seguendo le stesse curve di pressione-temperatura di ASME B16.5 per materiali equivalenti. Le classi superiori richiedono orifizi più spessi per resistere alla pressione differenziale senza deformarsi. L'integrità del foro del rubinetto viene verificata mediante test idrostatico della coppia di flange assemblate.
Materiali
Le flange dell'orifizio sono prodotte con la stessa gamma di materiali delle flange standard ASME B16.5. L'acciaio al carbonio ASTM A105 è standard per le stazioni di dosaggio generali. Gli acciai inossidabili ASTM A182 F304 e F316 sono utilizzati per gas corrosivi o servizi chimici. Il materiale a bassa-temperatura ASTM A350 LF2 è disponibile per la misurazione degli idrocarburi a bassa-temperatura. I gradi duplex sono specificati per il servizio di gas acido secondo NACE MR0175. Il materiale della piastra dell'orifizio è indipendente dal materiale della flangia e viene selezionato in base alle proprietà del fluido e alle condizioni di pressione differenziale.
Applicazioni
Le flange dell'orifizio sono essenziali per la misurazione fiscale negli oleodotti e nei gasdotti dove la precisione della misurazione del flusso influisce direttamente sulle entrate. La misurazione del flusso di controllo del processo nelle raffinerie e negli impianti chimici utilizza flange con orifizio per il bilancio di massa e l'ottimizzazione del processo. La misurazione del flusso di vapore nelle centrali elettriche si basa su flange con orifizio per il monitoraggio dell'efficienza. Le stazioni di distribuzione e misurazione del trasporto del gas naturale utilizzano ampiamente flange con orifizio. Anche il monitoraggio della velocità di iniezione dei prodotti chimici negli impianti di processo utilizza questa tecnologia.
Requisiti di installazione
La misurazione accurata del flusso richiede condizioni di installazione specifiche. Sono necessari tratti di tubo diritti a monte (10-20 diametri di tubo) e a valle (5 diametri di tubo) della flangia dell'orifizio per garantire un profilo di flusso completamente sviluppato. L'orifizio calibrato deve essere centrato nel foro della flangia con lo spigolo vivo rivolto a monte. È necessario utilizzare guarnizioni con diametro del foro corrispondente per evitare disturbi del flusso sul giunto della flangia. Le prese di pressione si collegano direttamente al trasmettitore di pressione differenziale tramite linee di impulso. L'ispezione regolare delle condizioni del bordo dell'orifizio è essenziale per mantenere la precisione della misurazione nel tempo.
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