クランプ式超音波流量計は、配管システムを貫通せずにパイプ壁の外側に取り付けられるため、高圧用途に効果的に対応できます。{0}トランスデューサは流れる流体に決して接触しないため、パイプラインの圧力が測定デバイス自体に直接的な制限を与えることはありません。-重要なのはパイプの構造的完全性だけです。
クランプ-超音波流量計の圧力機能について理解する
の超音波流量計クランプ{0}設計は、高圧環境において根本的な利点を生み出します。-従来のインライン メーターは、接液コンポーネントによる内部流体圧力に耐える必要がありますが、超音波流量計のクランプ完全にパイプの外側から操作します。
外部取り付けにより圧力制限がなくなる理由
流量計に超音波クランプを取り付けると、取り付け治具またはストラップ システムを使用してトランスデューサがパイプの外側表面に取り付けられます。これらのセンサーは、パイプ壁を通過し、流れる流体を通って伝わり、反対側の壁を通って戻る超音波信号を送受信します。パイプ自体には圧力が含まれており、流量計は含まれていません。{2}}
石油およびガス用途では、超音波流量計をクランプ-する数千 PSI で動作するパイプラインの流れを定期的に測定します。たとえば、Flexim FLUXUS シリーズは、現場アプリケーションで文書化されているように、鋼管に対して「最大圧力制限なし」で動作します。パイプに 50 PSI または 5,000 PSI の流体が入っていても、測定原理は変わりません。
超音波流量計のクランプオン技術の仕組み
超音波流量計のクランプ方式では、通過時間の測定を使用します。{0}パイプの反対側に取り付けられた 2 つのトランスデューサーが、流れる媒体を通して超音波パルスを送信します。 1 つのパルスは流れの方向に沿って進み、もう 1 つのパルスは流れの方向に沿って進みます。これらの信号間の時間差から流速がわかります。
この測定原理は、内圧ではなく、パイプ壁と流体を通る音響信号の伝達に依存します。{0}} 100 PSI で水を測定しても、2,000 PSI で原油を測定しても、通過時間の計算は変わりません。
水および高圧液体用のクランプ式超音波流量計-
流体の種類が異なると、超音波測定にはさまざまな課題が生じますが、適切に取り付けられたクランプオン型超音波流量計では、圧力自体が問題になることはほとんどありません。
給水システムの用途
クランプ式超音波水流量計は、全圧力範囲にわたって都市配水、冷却システム、工業用プロセス水を処理します。市の水道本管は通常 40 ～ 100 PSI で動作しますが、ボイラー給水システムは 3,000 PSI を超える場合があります。同じポータブル超音波流量計クランプオンユニットが両方のアプリケーションを正確に測定します。
主な違いはパイプの壁の厚さにあります。高圧水道管ではより厚い壁が使用されるため、より大きな貫通力を備えたトランスデューサーが必要になります。水道設備用の最新のクランプ式超音波流量計は、セットアップ中に正しい壁の厚さを入力すると自動的に補正されます。
化学品および炭化水素サービス
クランプオン液体流量計のアプローチは、圧力のかかった腐食性または有毒な液体に特に有用であることがわかります。化学処理施設では、圧力が 1,500 PSI 以上に達する反応器供給、溶媒移送ライン、およびポリマー生産ストリームでこれらのメーターを使用します。
流体がトランスデューサに接触することはないため、材料の適合性は無関係になります。 1 台のポータブル クランプ式流量計で、各ラインの圧力レベルに関係なく、同じ施設内で硫酸、水酸化ナトリウム、純水を測定できます。-
圧力試験用のポータブル超音波流量計クランプオン
ポータブル クランプオン流量計カテゴリは、一時的な測定が必要な高圧環境において独自の利点を提供します。{0}
フィールド検証アプリケーション
エンジニアは、機器にポータブル超音波流量計クランプを使用して、加圧システムをシャットダウンすることなくインライン流量計の精度を検証します。これは、測定に関する紛争が生じる保管転送アプリケーションでは重要であることがわかります。技術者は、パイプラインが全圧で動作している間に、超音波タイプの流量計にクランプを数分で取り付け、検証データを収集し、すべてを取り外すことができます。-
製油所や化学プラントでは、高圧プロセスの流れにおける流れの問題のトラブルシューティングのためにポータブル ユニットを維持しています。{0}オペレーターがポンプの問題またはバルブの故障を疑う場合、ポータブルクランプ式超音波流量センサーはプロセスを中断することなく即座に流量データを提供します。
加圧システムにおける安全上の利点
従来のインライン メーターを高圧ラインに設置するには、システムの減圧が必要となり、安全上のリスクと生産損失が生じます。{0}クランプン流量計はこれらの危険を完全に排除します。取り付けまたは取り外しの際に、切断、溶接、または圧力境界貫通は発生しません。
この安全上の利点は、危険物サービスにおいて重要になります。高圧塩素ラインまたはアンモニア パイプライン上の超音波流量センサーのクランプは、湿式流量計コンポーネントを取り付ける場合と比較して、放出リスクがゼロです。-
クランプ-超音波流量計の性能に影響を与える技術的要因
圧力は流量計の超音波クランプを直接制限しませんが、いくつかの関連要因が高圧用途での測定精度に影響します。{0}}
パイプ材質と肉厚
流量計クランプ式はさまざまなパイプ材質で使用できますが、高圧システムでは通常、厚肉鋼管が使用されます。-壁の厚さは超音波信号の減衰に影響します-壁が厚いほど、より強力なトランスデューサーまたは代替の取り付け構成が必要になります。
標準のトランスデューサは、鋼管の壁厚 25 mm までに対応します。これを超えると、特殊な高浸透トランスデューサまたは反射型取り付け（両方のトランスデューサが同じ側に取り付けられる）が必要になります。-超音波流量計の送信機クランプ-は、セットアップの計算中に壁の厚さを考慮します。
温度と圧力の組み合わせ
高圧システムでは多くの場合、温度が上昇します。-クランプオン型超音波流量計は圧力を独立して処理しますが、組み合わせた極端な条件については考慮する必要があります。標準のトランスデューサは、-40 度から +150 度で動作し、特殊な高温モデルでは 550 度まで動作します。
パイプの温度は、圧力よりも肉厚の計算と信号の伝播速度に影響します。インストールパラメータはこれらの変数を補正します。超音波メーターのクランプを試運転する際、オペレーターはパイプの材質、壁の厚さ、流体の特性を入力します。圧力は、質量流量計算の流体密度に関連する場合にのみ方程式に入力されます。
クランプ式超音波流量センサーの信号品質
最新のクランプ式超音波流量センサー技術には、高度なデジタル信号処理が組み込まれており、困難な状況でも精度を維持します。ポンプや制御バルブを備えた高圧システムは振動や乱流を発生させ、測定の安定性に影響を与える可能性があります。-
超音波流量計のクランプオン設計は、洗練されたアルゴリズムを通じてこれらの外乱をフィルタリングします。ただし、設置のベスト プラクティスでは、圧力サージが頻繁に発生するポンプや急閉バルブのすぐ隣の場所を避けることが推奨されています。-
実際の-世界の高圧-圧力超音波流量計クランプ-用途
複数の分野の産業施設が、クランプオン流量計の超音波技術の圧力機能を実証しています。
石油およびガス産業
上流の生産: 圧力が 3,000 PSI を超えることが多い坑口の流れでは、クランプ オン メーターを使用して、高圧収集システムに潜在的な漏れ点を生じさせることなく生産量を監視します。{{3}
中流パイプライン: 800 ～ 1,400 PSI で動作する長距離の原油および天然ガス送電線では、-流量計の超音波クランプパイプラインを貫通せずに漏れを検出し、流量を検証します。
下流精製: -接触分解装置、水素化処理装置、分別塔の高圧プロセス ストリームでは、最適化研究中の一時的な測定にこの技術が使用されます。ポータブル超音波流量計クランプオンは、これらの用途で 200 度までの温度に耐えます。
化学処理
反応器の供給ストリーム、重合プロセス、高圧抽出操作は、非侵襲的測定の恩恵を受けます。- 1,800 PSI で測定するポリエチレン反応器供給ライン上のクランプ式液体流量計は、圧力境界を損なうことなく重要なプロセス制御データを提供します。
発電
発電所のボイラー給水システムは 3,000+ PSI で動作します。クランプ式超音波水流量計は、高価なインラインメーターの設置を必要とせずに、効率の最適化とポンプ性能の検証のためにこれらの流れを監視します。
クランプオン式超音波流量計の選び方
高圧サービスに適した超音波流量計クランプオンを選択するには、圧力定格以外にもいくつかの仕様に注意する必要があります。{0}{1}{0}
トランスデューサの選択基準
トランスデューサをパイプの材質、直径、壁の厚さに合わせてください。高圧配管は通常壁が厚いため、次のものが必要です。-
高浸透トランスデューサ-壁厚12～25mm用
ワイドビームトランスデューサ-大口径高圧パイプ用-
高温トランスデューサ-システムも高温になっている場合
標準のトランスデューサはほとんどの用途に使用できますが、圧力クラス、パイプ サイズ、温度の極端な組み合わせには特殊なセンサが必要になる場合があります。
取り付けシステム要件
高圧容器には断熱材やコーティングが施されているか、アクセスが制限されていることがよくあります。-流量計のポータブル クランプには、以下に適した取り付け金具が含まれている必要があります。
厚い断熱材の除去と交換
高圧配管周囲の作業スペースが限られている-
システムの振動に耐える確実な取り付け
一時的な測定のための迅速な取り付けと取り外し
レール{0}}マウント システムは永続的なモニタリングに最も安定した設置を提供し、チェーン{1}}マウント システムはポータブル アプリケーション向けの柔軟性を提供します。
信号処理機能
高度な DSP (デジタル信号処理) は、パイプの振動や流れの乱流によって測定の問題が発生する場合でも、精度を維持するのに役立ちます。次のような流量計クランプオンタイプのモデルを探してください。
さまざまな流れ条件に適応した信号処理
ポンプシステムのノイズフィルタリング
最適な信号強度を実現する自動ゲイン制御
マルチパス測定による精度の向上-
クランプ式超音波メーター アプリケーションの設置に関するベスト プラクティス-
適切な設置は、圧力レベルよりもはるかに測定精度を左右します。流量計の超音波クランプで信頼性の高い結果を得るには、次のガイドラインに従ってください。
パイプの準備
トランスデューサの取り付け位置のパイプ表面を徹底的に清掃してください。塗装、錆、スケールは、内圧に関係なく音響結合を妨げます。高圧配管には保護コーティングが施されていることが多く、センサーと接触するために小さな領域を除去する必要があります。
音響カップリングコンパウンドをトランスデューサ面とパイプ表面の間にたっぷりと塗布します。これにより、超音波の伝達を妨げるエアギャップが排除されます。化合物のタイプは動作温度に一致する必要があります。-標準の化合物は 150 度まで動作しますが、特殊な化合物はより高い温度に対応します。
トランスデューサの位置決め
直管の要件は高圧システムにも同様に適用されます。{0}クランプオン流量計の超音波タイプでは、正確な測定値を得るために上流に 10 直径、下流に 5 直径の直管が必要です。エルボ、バルブ、ティーは、圧力に関係なく測定精度に影響を与える流量プロファイルの乱れを引き起こします。
直管の要件を満たせない狭い空間での高圧用途の場合は、流量プロファイルの歪みを補償するマルチパス超音波流量計クランプ{{1}設計{2}}を検討してください。
システムパラメータ
試運転中に正確なパイプパラメータを入力します。
外径: ノギスで正確に測定してください
肉厚: 可能であれば超音波厚さ計を使用してください。
パイプ材質: 適切な音速を得るために正確な材料グレードを選択してください
流体の種類: 密度と音速を正しく計算するために指定します。
これらのパラメータは、測定精度にとって動作圧力よりも重要です。壁厚が正しくないポータブル超音波流量計クランプユニットでは、どのような圧力レベルでもエラーが発生します。
メンテナンスと長期的なパフォーマンス-
超音波流量計クランプオンは、高圧での耐用年数とメンテナンス要件において明確な利点をもたらします。{0}{1}
定期的なメンテナンス作業
定期メンテナンスには、システムが全圧で動作している間に実行される簡単なチェックが含まれます。
トランスデューサの取り付けが確実に接触しているかどうかを検査します
カップリング化合物が乾燥または分解していないことを確認する
ケーブル接続と信号品質を確認してください
パイプパラメータ入力が正確であることを検証する
これらのタスクには数分かかり、システムのシャットダウンや密閉空間への立ち入り、その後の圧力テストは必要ありません。重要な高圧ライン上のクランプ式超音波流量センサーは、通常の操作中に保守できます。-
圧力サービスにおける長寿命
可動部品や接液部品がないため、測定デバイスには圧力による摩耗が発生しません。{0}}パイプ自体は数十年にわたる加圧使用により疲労または腐食する可能性がありますが、パイプの完全性が超音波の伝達に十分な状態を維持している限り、クランポン流量計は影響を受けません。
これを、シールの劣化、ベアリングの磨耗、圧力境界のメンテナンスによって継続的なコストと安全性の懸念が生じる高圧用途のインライン メーターと比較してください。{0}流量計クランプオンタイプはこれらの問題を完全に解決します。
よくある質問
クランプ式超音波流量計は低圧でも測定できますか?
はい、流量計の最新の超音波クランプは、真空から最大配管定格までの全圧力範囲にわたって機能します。一部の高度なモデルでは、鋼管内であっても大気圧まで測定できます。測定原理は、さまざまな圧力に伴う流体密度の変化に自動的に適応するため、1 つのメーターが低圧と高圧の両方の用途に適しています-。
パイプの壁の厚さは、メーターの-クランプによる高圧測定-に影響しますか?
壁の厚さは信号伝送距離に影響しますが、圧力能力には影響しません。高圧配管の壁が厚いと、より強力なトランスデューサが必要になり、トランスデューサの間隔を狭くする必要がある場合があります。-ポータブル クランプオン流量計はセットアップ中に肉厚を補正し、圧力クラスの配管仕様に関係なく正確な測定値を保証します。適切な信号経路を計算するには、トランスミッターの正しい壁の厚さを入力する必要があります。
超音波流量計クランプが取り付けられたプラスチック パイプには圧力制限がありますか?{0}}
この制限は、流量計ではなく、パイプの定格圧力によって決まります。 HDPE または PVC パイプの定格圧力はスチールよりも低いですが、超音波水流量計のクランプはパイプの安全な動作範囲内で正確に測定します。プラスチック パイプは圧力を受けると膨張する可能性があるため、高精度の用途ではメーターのセットアップで直径の補正が必要になることに注意してください。-
高圧システムにおけるクランプの精度は、-インライン メーターとどのように比較されますか?{1}}
-通過時間クランプ型超音波流量計の精度は通常、読み取り値の ±0.5% ～ ±2% の範囲であり、高品質のインライン メータと同等です。主な精度の違いは、圧力の影響ではなく、設置の品質と校正に起因します。インライン メーターは、正確な流量プロファイリングが重要となる極度の乱流高圧流では多少の利点があるかもしれませんが、ほとんどの用途ではクランプ式超音波流量センサーが同等の性能を発揮します。-
最終的な考慮事項
超音波流量計のクランプオン技術が高圧に対応できるかどうかという疑問には明確な答えがあります。圧力自体は、適切に選択され設置されたクランプオン流量計に制限をもたらすものではありません。-外部取り付けの原則は、圧力容器を設計するのではなく、-既存の圧力境界にセンサーを取り付けることを意味します。
選択基準は、圧力定格ではなく、パイプの特性、流体特性、設置環境に重点を置く必要があります。トランスデューサの仕様を壁の厚さと温度に合わせてください。正確な測定のために、適切な直管セクションを確保してください。適切な音響結合を適用し、確実に取り付けてください。
500 PSI の配水から 5,000 PSI の炭化水素処理までの高圧用途の場合、クランプ式超音波メーターは、圧力貫通型インライン メーターに伴う安全性のリスク、設置の複雑さ、継続的なメンテナンスの問題を発生させることなく、正確で信頼性の高い測定を提供します。-
