Руководство по выбору расходомеров с диафрагмой для российского рынка: подробный анализ всего процесса — от подбора под условия эксплуатации до получения разрешений на ввод в эксплуатацию 

Расходомеры с диафрагмой являются наиболее широко используемым типом расходомеров разности давления и занимают доминирующее положение в мировой промышленности измерения расхода благодаря таким преимуществам, как простая конструкция, надежность, низкая стоимость и высокая адаптивность. Россия, являясь страной с одними из крупнейших в мире запасов нефти и газа и одной из ведущих промышленных держав, демонстрирует постоянный рост спроса на расходомеры. В 2024 году общий объем экспорта расходомеров из Китая в Россию составил около 278 млн юаней, что составляет примерно 6,2 % от общего объема китайского экспорта. С учетом специфики эксплуатационных условий и требований к допуску на российском рынке выбор диффузорных расходомеров должен осуществляться на основе комплексной оценки следующих аспектов.

I. Особенности эксплуатационных условий на российском рынке и подбор приборов

Россия отличается огромной территорией и сложными климатическими условиями: зимой в некоторых регионах температура опускается до -60 °C, что предъявляет особые требования к приборам измерения расхода, устанавливаемым на открытом воздухе. Расходомеры с диафрагмой, изготовленные из нержавеющей стали 316L, способны выдерживать экстремальные температурные условия от -40 °C до +450 °C. Для условий с ещё более низкими температурами можно выбрать такие материалы, как низкотемпературная углеродистая сталь (LF2), что обеспечит стабильную работу приборов в условиях низких температур.

Что касается измеряемых сред, расходомеры с диафрагмой подходят для измерения расхода однофазных жидкостей (газов или жидкостей) и обладают высокой устойчивостью к средам, содержащим примеси. Номинальный диаметр составляет от DN15 до DN1200 мм, номинальное давление обычно ≤10 МПа (для условий высокого давления можно выбрать линзовую диафрагму высокого давления), диапазон рабочих температур — от -50 °C до 550 °C, диапазон измерения обычно составляет 1:10 или 1:15, класс точности — 0,5 или 1.

II. Основные технические параметры при выборе модели

Коэффициент открытия β: отношение диаметра отверстия диафрагмы к внутреннему диаметру трубопровода β должно находиться в диапазоне от 0,2 до 0,75. Слишком малое значение β приводит к чрезмерным потерям давления, а слишком большое — ухудшает точность измерений. Для измерения расхода газа рекомендуется выбирать значение β от 0,3 до 0,5. Номинальный диаметр должен соответствовать номинальному диаметру трубопровода (DN), а диаметр отверстия диафрагмы рассчитывается точно с учетом значения β и фактического внутреннего диаметра трубопровода, а также с учетом коэффициентов теплового расширения трубопровода и диафрагмы под воздействием температуры.

Требования к участкам прямой трубы: Стандартные диафрагмы предъявляют высокие требования к участкам прямой трубы перед диафрагмой; как правило, требуется, чтобы длина участка перед диафрагмой составляла не менее 10D, а после диафрагмы — не менее 5D (D — внутренний диаметр трубопровода). Если перед диафрагмой имеются элементы, создающие турбулентность, такие как колена или арматура, длину участка прямой трубы необходимо соответственно увеличить до 20D и более. Для проектов модернизации, в которых пространство для трубопровода ограничено, можно рассмотреть альтернативные варианты, такие как многоотверстные диафрагмы (балансировочные расходомеры).

Число Рейнольдса и диапазон измерения: необходимо обеспечить турбулентное течение жидкости (высокая точность при Re ≥ 10⁴). Диапазон измерения стандартной диафрагмы обычно составляет 1:10 или 1:15. При выборе модели необходимо обеспечить, чтобы типичный расход находился в диапазоне от 30 % до 80 % диапазона измерения прибора, чтобы избежать нестабильности сигнала, вызванной длительной работой при низкой скорости потока.

Способ отбора давления и условия монтажа: фланцевой отбор давления является одним из наиболее распространённых способов отбора давления для диафрагменных расходомеров; точки отбора давления располагаются на расстоянии 25,4 мм от торца с верхней стороны и 25,4 мм от торца с нижней стороны. Дроссельный элемент должен быть установлен строго по оси трубопровода, его торцевая поверхность должна быть перпендикулярна оси трубопровода, отклонение по перпендикулярности не должно превышать ±1°, а уплотнительная прокладка не должна выступать внутрь внутренней стенки трубопровода.

III. Характеристики среды и выбор материала

Чистые жидкости (вода, пар, чистые газы): следует выбирать стандартные диафрагмы, изготовленные, как правило, из нержавеющей стали 316L, которые подходят для обычных условий эксплуатации.

Коррозионные среды (растворы кислот, щелочей, солей): необходимо выбирать коррозионно-стойкие материалы, такие как сплавы Халлея или титановые сплавы.

Среды, содержащие частицы или загрязнения: можно использовать диафрагмы с круглым вырезом или эксцентриковые диафрагмы, чтобы избежать скопления загрязнений до и после диафрагмы.

Условия высокой температуры и высокого давления: следует выбирать материалы, устойчивые к высоким температурам и давлению, такие как нержавеющая сталь 15CrMo или 310S; технология цельной ковки обеспечивает прочность конструкции.

IV. Система стандартов России и требования к соответствию и допуску

В отношении стандартов проектирования и производства диафрагменные расходомеры соответствуют международному стандарту ISO 5167 и китайскому национальному стандарту GB/T 2624. Россия также разработала собственную всеобъемлющую систему стандартов: ГОСТ 26969-1986 «Типовые размеры диафрагм для расходомеров» является базовым стандартом для диафрагменных расходомеров; серия стандартов ГОСТ 8.586 (издание 2005 г.) определяет методы измерения, технические требования и этапы измерения для приборов с диафрагмой. Данная серия стандартов технически совместима с ISO 5167, что обеспечивает основу для согласования стандартов при выходе расходомеров с диафрагмой китайского производства на российский рынок.

Что касается доступа на рынок, для экспорта расходомеров в Россию необходимо одновременно пройти сертификацию EAC и метрологическую сертификацию PAC; оба этих требования являются обязательными условиями доступа. Сертификация EAC охватывает требования нормативных актов TR CU 004/2011 (безопасность при низком давлении), TR CU 020/2011 (электромагнитная совместимость) и EAEU 037/2017 (RoHS). Если расходомеры с диафрагмой используются для торговых расчетов или метрологических целей, необходимо также получить сертификат метрологического типа PAC, выданный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации, и зарегистрировать его в государственном реестре FGIS ARSHIN. В 2025 году правительство России подписало постановление № 1669, которое еще больше ужесточило контроль за сертификацией EAC: предприятия должны обеспечить, чтобы испытания продукции проводились аккредитованными лабораториями, обладающими соответствующей квалификацией.

Практика компании «Шанхай Ичан»

Компания «Шанхай Ичан», основанная в 2001 году, является одним из разработчиков национального стандарта Китая GB/T 2624-2006 на дроссельные устройства. Ассортимент диафрагменных расходомеров компании включает серии стандартных диафрагм, диафрагм с ограничением расхода, диафрагм с вырезом и многоотверстных диафрагм. Они разработаны и изготовлены в соответствии со стандартами ISO 5167 и GB/T 2624 и могут применяться для измерения расхода в таких отраслях, как нефтегазовая, химическая, металлургическая, энергетическая и коммунальное теплоснабжение. Для российского рынка компания получила сертификат EAC и предоставляет клиентам рекомендации по выбору диафрагменных расходомеров и техническую поддержку через официальный сайт на русском языке (www.ycjlzz.ru), официальный сайт на китайском языке (www.ycjlzz.com/), электронную почту (ycshangwu@ycjlzz.com), по телефону (13390803499) и через продвигающую платформу «Всероссийский канал». Приглашаем клиентов обращаться в компанию с вопросами, касающимися конкретных условий эксплуатации.