摘要(yào): 差壓式流(liú)量計 量系(xì)統的工作(zuò)原理,分析(xī)天然氣氣(qì)計量系統(tǒng)在實際使(shi)用💁中所産(chǎn)生的幾個(gè)主要誤差(chà),對如何解(jie)決天然氣(qi)計量系統(tǒng)🈲中的問題(tí)提出幾條(tiáo)途徑。
　　爲了(le)加快我國(guó)天然氣計(jì)量技術與(yǔ)國際接軌(guǐ),促進貿🈲易(yì)與交流,考(kao)慮到标準(zhǔn)、适用性及(ji)标準的連(lian)續性,針對(dui)天然氣氣(qi)㊙️介質的特(te)殊性和我(wǒ)國天然氣(qi)計量長期(qi)實踐的經(jīng)驗,2004出台了(le)新标準即(ji)《用标準孔(kǒng)闆流量計(ji) 測量天然(ran)氣流量》SY/T6143-2004。
　　目(mu)前,油田與(yǔ)供水供電(dian)公司之間(jian)的天然氣(qì)貿易結算(suan),采用的是(shi) 孔闆流量(liang)計 ,即根據(jù)中國石油(yóu)天然氣行(háng)業标準SY/T6143-2004編(bian)程組态實(shi)現計量。
1差(cha)壓式流量(liang)計量系統(tǒng)的工作原(yuan)理
　　對于測(cè)量氣體來(lái)講,差壓式(shì)流量計是(shì)一類應用(yong)最廣泛的(de)流量計,在(zài)各類流量(liang)儀表中其(qi)使用量占(zhan)居首位。近(jin)年來,由于(yú)各種新型(xing)流量計的(de)問世,它的(de)使用量百(bǎi)分數逐漸(jian)~下降,但目(mu)前仍是最(zui)重要的一(yī)類流量計(jì)。
　　差壓式流(liu)量計是根(gen)據安裝于(yú)管道中标(biao)準孔闆産(chǎn)生的差壓(yā)🆚,已知的流(liu)體條件和(he)标準孔闆(pǎn)與管道的(de)幾何尺寸(cùn)來計算流(liu)量的儀表(biǎo)。差壓式流(liú)量計由-次(cì)裝置(标㊙️準(zhun)孔闆)和二(èr)次裝置( 差(cha)壓變送器(qì) 、配電器、控(kòng)制器和流(liu)量計算機(jī))組成。
　　孔闆(pǎn)流量計量(liàng)系統主要(yào)由标準孔(kǒng)闆、差壓變(bian)送器和流(liu)⚽量計算機(jī)組成,即有(yǒu)硬件和軟(ruǎn)件兩部分(fèn)組成☁️。孔闆(pan)的作用主(zhǔ)要是👣氣體(tǐ)流經孔闆(pan)時使.上下(xià)遊側🏃‍♀️産生(shēng)壓力差P1,P21;差(chà)壓變送器(qi)的作用是(shi)将壓差轉(zhuǎn)換爲4-20mA的标(biāo)準信号;流(liu)量計算機(jī)主要是根(gēn)據SY/T6143-2004标準-一(yi)《用标準孔(kong)闆流量計(jì)測量天然(rán)氣流量》,以(yi)天然氣在(zai)标準🔞條件(jian)下體積流(liú)量計算實(shí)用公式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲(wèi)核心進行(hang)編程和組(zǔ)态，将采集(jí)來⛷️的所有(yǒu)相關天然(ran)📱氣的工況(kuàng)數據進行(háng)處理,最後(hòu)以标況體(ti)積流量顯(xian)示給用戶(hù)。
2差壓式流(liu)量計量系(xi)統常見誤(wu)差進行分(fen)析
　　由于計(jì)量儀表誤(wù)差以及現(xiàn)場使用條(tiáo)件不完全(quan)符合标準(zhun)規🔴定的情(qíng)況是難免(miǎn)的,其帶來(lai)的誤差往(wǎng)往影響計(jì)量貿易結(jie)算💃。下面就(jiù)常見的誤(wu)差進行分(fèn)析。
(1)對用戶(hu)的用氣量(liàng)掌握得不(bu)夠準确,即(jí)用于計算(suan)孔闆孔徑(jing)的最大流(liu)量和最小(xiǎo)流量偏離(lí)用戶實際(ji)的最大流(liú)量和最小(xiǎo)流量較大(da),這樣造成(chéng)計算出來(lai)的孔闆孔(kǒng)徑較大,即(jí).而産生誤(wu)差。
　　現根據(jù)SY/T6143-2004天然氣流(liu)量計量方(fāng)法中的使(shǐ)用公式:AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分(fen)析🐕:在壓㊙️力(li)、溫度及組(zu)分不變的(de)情況下，AvnCEFGεEzFT是(shì)常數,差壓(ya)計量程不(bu)變,變量是(shi)d和△P。
　　大孔闆(pan)測小流量(liàng),△P偏小這樣(yang)使差壓計(ji)工作在量(liàng)程的10%以下(xià),這是不符(fú)合SY/T6143-2004的要求(qiu)即差壓值(zhí)宜工作在(zai)滿👌量程的(de)10%~90%範🐇圍内。
(2)孔(kǒng)闆的制造(zào)和安裝應(ying)符合SY/T6143--2004的規(guī)定才能投(tou)入使用。孔(kǒng)闆♊在使用(yong)過程中受(shou)氣體的沖(chòng)刷和腐蝕(shi)程度不同(tóng),特别是對(duì)孔闆直角(jiǎo)入口邊緣(yuan)和直管段(duan)内壁|的沖(chòng)刷腐🈲蝕尤(you)爲嚴重,這(zhè)将影響到(dao)孔闆直角(jiao)入口邊🈲緣(yuan)圓弧半徑(jìng)rk和直管🛀🏻段(duan)内表面粗(cū)糙度算術(shu)平均偏差(chà)Ra的标準規(guī)定,流出系(xi)數C将發生(shēng)變化,流量(liàng)測量的🈲不(bú)确定度超(chāo)過估算值(zhi)。爲了避免(miǎn)這種誤差(cha),更換新孔(kǒng)闆和新直(zhí)管段,若要(yao)繼續使用(yòng)可💯求出rk和(hé)Ra′對流出系(xi)數修正後(hou)再使用💁。修(xiu)正方法爲(wèi):将原流出(chu)系數C乘上(shang)孔闆尖銳(rui)度系數bk和(hé)粗糙度系(xì)數rRe或者同(tóng)時乘bk和rRe即(ji)C′=CbkrRe.
　　可以看出(chu)修正後的(de)流出系數(shu)比原流出(chū);系數要大(dà),如⁉️果不👌進(jin)行修正這(zhè)樣計算的(de)流量結果(guo)Grn偏小。
2.3由于(yú)差壓式流(liu)量計對現(xian)場的安裝(zhuāng)
　　要求比較(jiào)高,所以下(xià)面談談一(yi)些安裝不(bú)當造成的(de)誤差。
　　SY/T6143--2004标準(zhǔn)規定差壓(ya)變送器與(yǔ)壓力變送(song)器的取壓(yā)孔和導壓(yā)管分開♉設(she)置,在保證(zheng)雙重連接(jie)不導緻差(chà)壓測量的(de)誤差📐時,允(yǔn)許将上遊(yóu)靜壓取壓(yā)口與差壓(ya)變送🏃🏻器的(de)上遊取壓(ya)口共用。
　　如(ru)果差壓變(biàn)送器下遊(yóu)側導壓管(guǎn)的排污閥(fá)由于人🛀🏻爲(wèi)操作或者(zhě)産生洩露(lu),這時P2減小(xiao)，則△P=P1-P2增大，根(gen)據公式Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可(ke)以看出最(zui)終的體積(jī)流量qm增大(da)。所以标準(zhun)要求閥組(zu)應有封記(jì),以防未經(jīng)許可的操(cao)作影響整(zhěng)個測量精(jīng)度。
　　現場惡(e)劣工作條(tiáo)件下，節流(liú)裝置與差(chà)壓變送器(qi)及⚽其連接(jie)部🌈分引壓(yā)管線是使(shi)用維護的(de)重點。其産(chǎn)生誤差的(de)因素主要(yào)有:①現場不(bú)能滿足直(zhi)管段要求(qiú)的長度。②上(shàng)遊測量管(guǎn)沉積📱髒物(wu)。③直管段粗(cū)🈲糙度影響(xiǎng),④節流件産(chan)生台階、偏(piān)心。⑤孔闆上(shàng)遊端面平(ping)度。⑥取壓位(wèi)置。焊接、焊(hàn)縫突🔞出。⑦.導(dao)壓管的敷(fu)設及防凍(dòng)。⑧節流件不(bu)同軸度。⑨直(zhi)管段的🤟圓(yuán)度和直度(dù)。◎溫度變送(song)器的安裝(zhuang)。
2.4流體參數(shù)的變化所(suo)帶來的誤(wu)差
　　天然氣(qì)從單井計(jì)算,集氣計(ji)量到配氣(qì)計量,氣體(tǐ)組♻️分各不(bú)相同。由于(yú)氣體組分(fèn)的變化引(yin)起天然氣(qì)相對密度(du)G,的✌️變化,終(zhong)而影響體(ti)積流量。目(mu)前南氣末(mò)站🈲計量系(xi)🔴統采用的(de)是直接輸(shu)入天然氣(qì)組分和相(xiàng)對密度的(de)方法;假如(rú)天然氣的(de)來源發生(shēng)變化,則組(zu)分就不同(tong),相對密度(du)也不同,所(suo)産生的熱(re)量也是不(bu)一🧡樣的。根(gen)據公式FG=(1/Gr)?得(dé)知,由于組(zǔ)分的改變(bian)導緻相對(duì)密度G,變小(xiao)或變大,那(nà)麽FG變大或(huo)變小,則qvn變(bian)大或變小(xiǎo)。所以說天(tian)然氣的來(lái)源改變就(jiu)要對天然(rán)氣的組分(fèn)進行分析(xī),若不及時(shí)糾正💔就會(hui)産生偏差(chà)。
由于流出(chu)系數c與雷(léi)諾數Rep有關(guān)。雷諾數的(de)大小取決(jue)🐕于三個參(can)數，即流體(tǐ)的速度、流(liu)束的定型(xíng)尺寸以及(ji)工作狀态(tai)下的粘度(dù)。在雷諾數(shù)較小時，流(liú)出系數的(de)變化較大(dà),因此,在被(bèi)測流量偏(pian)離常用流(liú)量時,會引(yin)起附加誤(wu)💰差。爲了使(shǐ)這個附加(jiā)誤差不緻(zhi)太大,對已(yǐ)知β值的節(jie)流裝置,最(zuì)好在♋雷諾(nuo)數較高㊙️的(de)區域内使(shǐ)用。
3解決天(tiān)然氣計量(liang)問題的幾(jǐ)條途徑
3.1加(jiā)強管理,提(ti)高技術人(rén)員素質
　　安(an)裝和使用(yòng)誤差是在(zài)安裝時或(huò)長期使用(yòng)中由于⭕流(liu)體介質腐(fu)蝕、磨損、沾(zhān)污等造成(cheng)的。因此,應(ying)嚴格按技(jì)術要求安(ān)裝流量計(ji)量系統,消(xiāo)除安裝誤(wù)差。在使用(yòng)過程中,操(cāo)作人員應(ying)做好系統(tong)的檢✨修、維(wei)護、保養🈲工(gong)作,延長其(qi)使用壽💘命(ming),減小計量(liang)誤差。同時(shi)，在實際⛱️使(shǐ)用中應嚴(yan)格執行SY/T6143-2004标(biāo)準規範。
3.2測(ce)量儀表的(de)正确選用(yong)
　　測量儀表(biǎo)應首選标(biao)準節流裝(zhuāng)置,當流量(liàng)變化範圍(wéi)大時要🐆考(kao)慮用寬量(liang)程智能差(chà)變,二次儀(yí)表的計量(liang)模型應符(fú)合SY/T6143-2004的要求(qiu)計算FZ能輸(shū)入組份,實(shí)時計算C值(zhí).
3.3加強技術(shu)人員的培(pei)訓
　　要求對(duì)計量技術(shù)人員不定(dìng)期的進行(háng)在外學習(xi)、交🌈流,對計(ji)量🐆檢定人(ren)員可以适(shi)當的采取(qu)内部培訓(xun)的☔方式，改(gǎi)善計量隊(duì)伍的結㊙️構(gou),加強單位(wei)計量部門(mén)的☁️計最管(guǎn)理,逐步📐提(ti)高計量人(ren)員✌️的技術(shu)素質,對更(gèng)好的加強(qiang)計量監督(du)具🧡有重要(yào)的🐇意義。因(yīn)此在天然(ran)氣💋計量的(de)實際應用(yong)中要求技(jì)術人員應(ying)深入研究(jiu)SY/T6143-2004的🤞精髓嚴(yán)格按标準(zhǔn)規定安裝(zhuang)、使用、處.理(lǐ)數據，保證(zhèng)天然氣計(jì)量🌈的精度(du)。
4天然氣計(jì)量的發展(zhan)方向
　　引進(jin)、消化、吸收(shōu)近幾年發(fa)展起來的(de)天然氣計(ji)量新技術(shù)。從國外情(qing)況來看,在(zai)天然氣國(guó)際貿易中(zhōng)能量計量(liàng)幾乎已全(quan)面取代傳(chuan)統的體積(jī)計量,而我(wǒ)國的天然(ran)氣計量領(ling)🍓域中體積(ji)計量仍占(zhan)統制地位(wei)。爲了盡快(kuài)與國✂️際接(jiē)軌,使🔞用單(dan)位與各科(kē)研究院所(suǒ)聯合攻關(guan),開展天然(ran)氣能量計(jì)量的試驗(yàn)工作,并在(zài)此基礎上(shàng)完成标準(zhǔn)化,SY/T6143-2004标準就(jiù)完善了質(zhì)量計量和(he)能量㊙️計量(liàng)，在消化引(yǐn)進技術的(de)基礎上發(fa)展适合我(wo)國國情的(de)天然氣質(zhì)量、能💃量計(jì)量系統。
5結(jié)論
　　由于孔(kong)闆流量計(ji)在使用中(zhong),産生誤差(chà)的因素很(hen)多,所以要(yào)求計量技(jì)術人員加(jia)強計量系(xi)統在現場(chang)的安裝🌍要(yao)求和儀表(biǎo)選型以及(ji)軟件組态(tài)，對産生的(de)誤差要及(ji)時地應用(yòng)科學方法(fa)修正,保證(zhèng)天然氣貿(mào)易💰結算正(zhèng)常運行。

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