節(jié)流裝置是流量測(cè)量最常用的測(cè)量元件。尤其在20世紀(jì)80年代之前，用節(jié)流裝置的流量測(cè)量?jī)x表品種少；而其他成熟的新型流量測(cè)量?jī)x表既少且價(jià)格也昂貴，故只要工藝條件允許，節(jié)流裝置理所當(dāng)然地成為首選儀表，是流量測(cè)量的主力，在石油化工行業(yè)中，管徑大、流量大的工況下尤為適用，占流量?jī)x表的70%左右。

學(xué)校專業(yè)課中老師講的節(jié)流裝置-銳孔板測(cè)量流量，主要有角接取壓和1吋法蘭取壓兩種方法。學(xué)校安排我們到吳涇化工廠實(shí)習(xí)和到蘭化合成氨廠畢業(yè)實(shí)習(xí)中，見到的都是角接取壓帶環(huán)室的節(jié)流裝置，這在化工行業(yè)應(yīng)用中非常廣泛。

1964年，筆者大學(xué)畢業(yè)分配到石油部撫順設(shè)計(jì)院工作，后設(shè)計(jì)院遷至洛陽。1965年，筆者做第一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，流量測(cè)量?jī)x表選用的就是1吋法蘭取壓節(jié)流裝置，從此開始直到退休也就只用過這一種節(jié)流裝置。當(dāng)時(shí)孔板計(jì)算采用燃化部第一石油化工建設(shè)公司設(shè)計(jì)研究所編制、化工部自控中心站(原名蘭化設(shè)計(jì)院石油化工自控設(shè)計(jì)建設(shè)組)出版的《法蘭取壓節(jié)流裝置計(jì)算手冊(cè)》，使用計(jì)算尺加上查圖表，計(jì)算出銳孔板的孔徑比，而后確定孔板孔徑，全是手工一步一步算出來的。

60年代初，石油部搞“五朵金花”，都是國(guó)內(nèi)的第1套裝置，其中撫順設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)了其中的3套：消化吸收國(guó)外技術(shù)，自行設(shè)計(jì)的第1套流化催化裂化裝置；自行設(shè)計(jì)的第1套延遲焦化裝置；在引進(jìn)裝置基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)的加氫裂化裝置。這些裝置先后于1965年-1966年投產(chǎn)。上述裝置的設(shè)計(jì)中全都采用1吋法蘭取壓節(jié)流裝置。

當(dāng)時(shí)，撫順設(shè)計(jì)院編制有一套1吋法蘭取壓節(jié)流裝置的制造圖，隨施工圖紙一起發(fā)給業(yè)主，由業(yè)主發(fā)到制造廠；至于在哪個(gè)廠加工制造，設(shè)計(jì)院不知道也不干預(yù)。該圖紙參考了引進(jìn)裝置的圖紙，在撫順設(shè)計(jì)院一直沿用了近20年。

1981年，在與國(guó)外合作設(shè)計(jì)中得到ISO5167-1980《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量》標(biāo)準(zhǔn)的完整版，經(jīng)過一段時(shí)間準(zhǔn)備后，1983年開始著手編制符合ISO5167-1980標(biāo)準(zhǔn)的1吋法蘭取壓節(jié)流裝置制造圖冊(cè)，并列入設(shè)計(jì)院1983年-1984年設(shè)計(jì)二線計(jì)劃，由段澤灜主持，筆者和高云亮、謝英奮參加設(shè)計(jì)。經(jīng)過對(duì) ISO5167-1980 的消化、研討，發(fā)覺我們?cè)械墓?jié)流裝置圖冊(cè)并不完全符合該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)銳孔板制造、節(jié)流裝置安裝的嚴(yán)格要求，在老的圖冊(cè)中沒有具體規(guī)定。當(dāng)時(shí)我們常稱孔板的測(cè)量精度是0.5%，實(shí)際上計(jì)算孔板時(shí)流出系數(shù)的不確定度可以保證在0.5%以內(nèi)，但沒有孔板制造和安裝的嚴(yán)格限制條件，就無法保證測(cè)量精度。

此前，1吋取壓法蘭多采用光滑面(RF)法蘭安裝，僅從使用壓力高的角度采用金屬環(huán)墊(RJ)，孔板安裝的不同心度根本達(dá)不到ISO5167 規(guī)定的要求。經(jīng)討論后，采用孔板和八角墊做成一體，并提高法蘭密封槽和環(huán)墊的加工精度，來保證孔板的不同心度和取壓孔與孔板面間距 25.4mm的要求，保證流出系數(shù)的不確定度小于0.5%，并且沒有附加誤差。后來，在進(jìn)口節(jié)流裝置樣本中也看到了相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。考慮到生產(chǎn)過程中流量控制并不需要精確計(jì)量的場(chǎng)合，又設(shè)計(jì)了一套光滑面法蘭連接的節(jié)流裝置，放寬了安裝要求，流出系數(shù)有附加誤差，適用于過程控制場(chǎng)合以降低成本。

1984年，1吋取壓法蘭節(jié)流裝置圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，要找一家儀表制造廠試制。距離最近、技術(shù)力量強(qiáng)大的開封儀表廠本來就生產(chǎn)節(jié)流裝置，又有當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的流量?jī)x表標(biāo)定設(shè)備，但與該廠聯(lián)系后，他們對(duì)此沒有興趣。因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)1吋取壓法蘭節(jié)流裝置市場(chǎng)不大，主要在煉油行業(yè)中使用，而化工行業(yè)都使用角接取壓節(jié)流裝置。正當(dāng)試制無門時(shí)，浙江省蒼南縣農(nóng)機(jī)廠廠長(zhǎng)黃瑞祥來我們?cè)O(shè)計(jì)院，介紹儀表閥門和管件；當(dāng)與他談及節(jié)流裝置試制時(shí)，黃提出帶圖紙回去研究，看看能否試制。當(dāng)黃再次來到設(shè)計(jì)院表示能試制時(shí)，我們卻擔(dān)心農(nóng)機(jī)廠的裝備能否做出孔徑加工精度為0.05%的銳孔板。雙方商定，先試制一套無流量系數(shù)附加誤差DN100的1吋取壓法蘭節(jié)流裝置，并要送到上海自動(dòng)化儀表研究所(現(xiàn)上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院)標(biāo)定，如能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就將全套圖紙轉(zhuǎn)讓給他們生產(chǎn)。

設(shè)計(jì)院提供了一套DN100的1吋取壓法蘭節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖紙，交浙江省蒼南縣農(nóng)機(jī)廠試制。樣機(jī)制作完成后，院里安排筆者參與孔板標(biāo)定工作。幾次往返于洛陽、上海之間，聯(lián)系上海自動(dòng)化儀表研究所流量室，商討標(biāo)定內(nèi)容、日期，查看標(biāo)定設(shè)備和準(zhǔn)備標(biāo)定用安裝管道。

標(biāo)定工作開始，先按ISO5167-1980標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量銳孔板的孔徑誤差、橢圓度、銳口，以及節(jié)流裝置所帶直管段的管徑、橢圓度等，經(jīng)檢測(cè)都合格后，再上標(biāo)定裝置標(biāo)定。用事先準(zhǔn)備好的材料和管道安裝測(cè)試管路，很順利，只用一天時(shí)間連安裝加標(biāo)定都完成了。

幾天后，標(biāo)定報(bào)告送到洛陽，結(jié)果全部符合ISO5167的規(guī)定，流量系數(shù)不確定度小于0.5%，也就是說，設(shè)計(jì)、試制都成功了。洛陽石油化工工程公司與蒼南儀表廠(此時(shí)蒼南農(nóng)機(jī)廠已更名為蒼南儀表廠)簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，提供全套圖紙。1984年秋，1吋取壓法蘭節(jié)流裝置在杭州通過鑒定，先在石油化工行業(yè)中推廣使用，后又推向其他行業(yè)。

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的同時(shí)，設(shè)計(jì)院也開發(fā)了用于小型計(jì)算機(jī)的計(jì)算程序(當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)院也只有這種小型計(jì)算機(jī))，以終結(jié)手工計(jì)算時(shí)代。計(jì)算程序也提供給制造廠，并幫助廠里培訓(xùn)一名孔板計(jì)算人員。

后來有幾家儀表廠也要求得到該制造圖，但洛陽石化工程公司按照原先的承諾只轉(zhuǎn)讓給一家制造廠。

現(xiàn)在1吋法蘭取壓節(jié)流裝置已在石化行業(yè)中廣泛應(yīng)用，同時(shí)ISO5167用差壓裝置測(cè)量流量標(biāo)準(zhǔn)、制造圖和計(jì)算軟件也更加完善。

作者簡(jiǎn)介
虞兆麟：上海人，1964年畢業(yè)于華東化工學(xué)院化工自動(dòng)控制專業(yè)，原石油部撫順設(shè)計(jì)院(現(xiàn)中國(guó)石化洛陽石油化工工程公司)從事石油化工自動(dòng)化設(shè)計(jì)，歷任高級(jí)工程師、副主任工程師及電儀室主任，2000年退休。

相關(guān)閱讀
◆差壓式流量計(jì)簡(jiǎn)介
◆弄懂孔板安裝要求,安裝孔板不求人
◆為什么孔板在其三分之一量程以下的測(cè)量精度很低