压力越高，流量是不是越大？

来源：市场资讯

（来源：兴园化工园区研究院）

有朋友问：压力已经升高了，流量怎么还往下掉？

现场碰到这种情况，很多人考虑是流量计有问题。

其实这种现象并不少见。

泵出口阀关小，出口压力升高，流量却下降；过滤器堵塞以后，上游压力升高，通过管道的流量同样会减少。

所以看到“压力高”，还不能直接判断“流量大”。

问题的关键，在于这个压力出现在什么位置，管道前后压差有多大，整个系统的阻力发生了什么变化。

一

压力高，为什么流量还会很小？

先看一个简单的管道。

上游压力0.8 MPa，下游压力0.75 MPa。

表面上看，上游压力已经不低了，但前后只有0.05 MPa压差。

换一条管道：

上游压力0.5 MPa，下游压力0.1 MPa。

上游压力虽然低，但前后压差却达到0.4 MPa。

只看入口压力，很难判断哪条管道流量更大。

体从一个位置流向另一个位置，需要有足够的能量克服管道、弯头、阀门、过滤器、换热器等部件带来的阻力。

因此现场看流量，通常要把上下游压力放在一起看。

二

常见压力升了，流量降了

离心泵系统里，这种现象很典型。

一台泵正常运行时，出口阀门开度较大，流量可以保持在正常范围。

把出口阀慢慢关小以后，会看到泵出口压力升高，流量逐渐下降的变化。

原因也比较直观。

阀门开度减小，管路阻力增加，介质通过阀门变得更困难，系统工作点随之变化。

所以看到泵出口压力升高，并不能直接理解成“泵送得更多”。

现场如果只看压力表，很容易误判设备状态。把压力、流量、阀门开度放在一起看，信息才完整。

三

过滤器堵了

再举一个检修现场经常碰到的情况。

过滤器使用一段时间以后，内部杂质逐渐增加。

堵塞加重时，上游压力升高，下游压力下降，流量也跟着减少。

这时如果只看过滤器前面的压力表，会觉得：

“压力挺高，供料应该没问题。”

但测一下过滤器前后压差，问题往往马上就出来了。

因此很多过滤器、换热器都会设置差压表或差压变送器。

单点压力只告诉你某个位置“有多大压力”，前后压差可以反映这段设备的阻力变化。

四

调节阀开度会改变流量

现场还有一种情况：

阀前压力一直很高，但流量始终上不去。

这时候可以顺手看一下调节阀。

比如阀前0.8 MPa，阀后压力不低，而阀门只开了20%，通过阀门的流量则受限。

调节阀开度变化以后，阀门的流通能力也会变化。

DCS显示的开度也值得核对。

有时画面显示50%，现场阀杆实际位置没有到位，原因来自定位器、执行机构、气源压力或者机械卡涩。

因此遇到流量偏低时，工艺压力正常，并不能马上把问题指向流量计。

五

压力和流量到底有什么关系？

在很多液体管路、孔板和节流元件中，关系如下：

Q ∝ √ΔP

Q代表流量，ΔP代表压差。

意思是，在其他条件保持接近时，压差增加，流量通常也会增加。

但这个关系也提醒我们一件事：

流量和压差并不是简单的一比一变化。

例如在满足相应条件时，流量增加到原来的2倍，压差往往需要增加到原来的4倍左右。

差压式流量计就是利用这个关系，通过测量节流元件前后的差压，再换算成流量。

到了实际工况，还需要考虑介质密度、温度、压力、雷诺数以及节流件结构等因素。

六

气体管道容易把人绕进去

如果介质是空气、天然气、蒸汽，压力变化以后，密度也会跟着变化。

这时现场常见几个不同概念：

• 实际体积流量

• 标准体积流量

• 质量流量

三者不能直接混在一起比较。

比如气体压力升高后，同样一立方米实际体积中包含的气体质量会增加。

所以看到现场体积流量变化不大，并不代表质量流量没有变化。

如果压差继续增大，还涉及临界流动。持续这种状态以后，下游压力降低，那么流量增长规律也会发生变化。

因此气体系统里，用一句“压力越高，流量越大”去解释现场数据，往往不够用。

七

现场怎么排查？

遇到“压力正常、流量偏低”，现场排查时，一般会顺着工艺流程看。

先查上游压力，再查下游压力，确认前后压差。

接着看阀门开度，特别是调节阀的指令值、反馈值和现场实际位置。

然后看过滤器、管道、换热器有没有堵塞或结垢。

如果前面这些都没有明显异常，再检查泵、压缩机等设备的运行状态。

工艺条件确认后，再回头检查流量计。

例如：

电磁流量计要看满管、电导率、电极状态；

差压流量计要看引压管、三阀组、零点和差压变送器；

气体流量还要看温度、压力补偿和标况设置。

按照这个顺序查，现场通常比较省时间。

八

压力越高，流量越大？

可以这样理解：

如果管径、介质、阀门开度、下游压力和管路阻力基本没有变化，而上游压力升高，前后有效压差随之增大，会增加流量。

一旦阀门开度变了、过滤器堵了、下游压力升了，或者泵的工作点发生变化，压力和流量就会出现不同的变化关系。

所以现场看到“压力升高、流量下降”，不用觉得反常。

先看三个数据：

上游压力多少？

下游压力多少？

中间的阻力有没有变化？

这三个量放在一起，比单独盯着一块压力表更有参考价值。