摘要:
标準(zhun)孔闆流量計(jì)
是一種成熟(shú)的流量計,在(zài)多年的試驗(yàn)和使用過程(chéng)中積累了大(da)量的數據和(he)經驗,以其耐(nài)高壓,安裝使(shǐ)用維🔱護方便(biàn)等諸多優點(diǎn)在我國天然(rán)氣計量中占(zhan)有主導地位(wei)。本文就孔闆(pǎn)流量計
的在(zài)應用中誤差(cha)來源加以識(shi)别,分析了誤(wu)差産生原因(yīn),并針對🧑🏽🤝🧑🏻現場(chang)實際情況,提(tí)出了控制措(cuò)施。
天然氣交(jiao)接計量中孔(kong)闆流量計廣(guang)泛應用,在天(tian)然氣計量中(zhōng)占有主導地(dì)位,其最主要(yào)的優點是耐(nài)高壓,安裝使(shi)用維方便,對(duì)介質潔淨程(chéng)度的要求也(yě)不高,可與電(dian)子儀表和機(jī)械儀表單獨(dú)配套,是一種(zhong)成熟的流量(liang)計。但是,由于(yu)組成測量系(xì)統的組成環(huan)節❓較多,影響(xiang)孔闆計量精(jing)度的因素很(hěn)多,現就孔闆(pan)流量計的誤(wu)差來源加以(yi)分析,并針對(duì)誤差來源,在(zài)實際應用中(zhōng)采取相應措(cuò)施,以提高計(jì)量精度。
1孔闆(pǎn)流量計的原(yuán)理
标準孔闆(pan)流量計由截(jie)流裝置,信号(hào)引線和二次(cì)儀表系組成(cheng)。其中節流裝(zhuang)置是使管道(dao)中流體産生(shēng)靜壓力差的(de)裝置㊙️,主要由(you)标準孔闆,取(qu)壓裝置和,上(shàng)下遊直管☎️段(duàn)組成。其原理(lǐ)是充滿㊙️管道(dào)的流體,當它(tā)流經管道内(nèi)❄️的節流件⭐時(shi),流速将在節(jie)流件處形成(chéng)局部收縮,因(yin)而流速增加(jia),靜壓力降低(dī),于是在節流(liú)件前後便産(chan)生了壓差。流(liu)體流量😄愈大(dà),産生的壓差(chà)愈大,這樣依(yi)據壓差來衡(héng)量流量的大(da)🌈小。
2天然氣計(jì)量誤差産生(shēng)的原因分析(xī)
2.1統計量的誤(wu)差分析
2.1.1流出(chū)系數因素
影(yǐng)響流出系數(shù)偏離的原因(yin)包括:,
(1)儀器本(ben)身産生的誤(wu)差:①孔闆入口(kǒu)直角銳利度(dù)超出😍标準規(guī)定②管徑尺寸(cùn)與計算不符(fú)③孔闆厚度誤(wu)差④節流件附(fu)件産生台階(jiē)、偏心⑤孔闆上(shang)遊端面平度(dù)⑥環室尺寸産(chǎn)生台階、偏心(xin)⑦取壓位置⑧焊(hàn)接、焊縫突出(chu)⑨取壓🈲孔加工(gong)不規範或堵(dǔ)塞⑥節流件不(bu)同軸度。
(2)安裝(zhuāng)誤差:管線布(bu)置的偏離,管(guǎn)線布置的偏(pian)離造成的✊安(ān)裝誤差🚶是普(pu)遍性的,其産(chǎn)生的主要原(yuan)因是現場不(bu)能足直管段(duan)要求的長度(du)。
(3)使用誤差。①孔(kong)闆彎曲變形(xíng)②上遊測量管(guan)沉積髒物③上(shang)遊👉端面沉積(jī)髒物④孔闆入(ru)口直角邊緣(yuan)變鈍、破損⑤雷(léi)諾數範圍不(bu)符合标準規(guī)定⑥管道粗糙(cao)度影響(管道(dao)粗糙度
增加(jiā)、管道粗糙度(du)變化)。
2.1.2可膨脹(zhang)性系數
可膨(péng)脹性系數是(shi)對流體通過(guo)節流件時密(mì)度發生‼️變化(huà)而引起的流(liu)出系數變化(huà)的修正,它的(de)誤差由兩部(bu)分組💋成:其㊙️-”爲(wèi)常用流量下(xià)可膨脹性系(xi)數的誤差,即(ji)标準确定值(zhí)的誤差;其二(er)爲由于流量(liàng)變化可膨脹(zhàng)性系☁️數值将(jiang)随之波動帶(dai)來的誤差。一(yī)般在低靜壓(yā)高差壓情況(kuang),可膨脹性系(xi)數值有不可(ke)忽略的誤差(chà)。
2.2實測量誤差(cha)産生的原因(yin)
(1)測量管内徑(jing)、孔闆開孔直(zhi)徑誤差産生(sheng)的原因。對于(yú)🌈這兩方面的(de)數據測定,應(ying)是一.種在嚴(yan)格的檢定條(tiáo)📐件下(人員、設(she)備、方法、環境(jing)等符合有關(guan)标準),認真按(àn)❌照有關💜檢定(ding)規程和技術(shu)标準的要求(qiú),對新制造的(de)或使用中🔅的(de)孔闆及測量(liàng)管進行檢定(ding)時所允許的(de)測量不确定(dìng)度,但由于要(yào)🤩考慮現場的(de)實際工況條(tiáo)件,因此這種(zhong)檢定要求忽(hū)略了如下一(yī)些影響因素(su):
①未對測量管(guǎn)内徑、孔闆開(kāi)孔直徑實際(ji)工況條件下(xia)的溫度修🈲正(zhèng);
②現場配備的(de)長度計量器(qi)具往往不能(neng)按期送檢,現(xiàn)場🔱計量人員(yuan)也未進行長(zhǎng)度計量測試(shì)方面的專業(yè)🈚培訓;
③對在用(yòng)中的測量管(guan),幾乎都未考(kǎo)慮腐蝕、變形(xing)及積塵附着(zhe)等對其實際(ji)内徑産生的(de)變化;
④由于測(cè)量管内部結(jie)構的特殊性(xing),部分生産廠(chang)家目前隻.選(xuǎn)擇了分别距(jù)孔闆上、下遊(you)端面的兩個(gè)截面進行内(nei)徑測量,并将(jiāng)平均🌈值刻在(zài)銘牌上供用(yong)戶參考,一般(ban)的标準都要(yào)求至少測量(liàng)4個截面。
這些(xie)因素導緻了(le)實際工況條(tiao)件下孔闆孔(kǒng)徑及測量管(guǎn)内徑的測量(liang)不确定度往(wang)往會超出标(biao)準規定的範(fan)圍。
(2)天然氣流(liú)動時上遊測(cè)的壓力、差壓(ya)、天然氣流動(dòng)的♉熱力學溫(wen)📧度誤差産生(sheng)的原因。這幾(ji)個變量,都屬(shu)于二次儀表(biao)💔測量🧑🏾🤝🧑🏼數據,根(gēn)據這些參數(shu)的産生和測(ce)量過程,誤差(cha)産生原因主(zhǔ)要有以下幾(ji)個方面:①數據(jù)的産生。對于(yú)差壓和壓力(li)信号,正确的(de)取壓孔及引(yǐn)壓管線的制(zhi)造、安裝及使(shi)用😄是保證獲(huo)得真實數據(ju)的關鍵,這些(xie)影💛響因素很(hěn)多是難以定(dìng)量或定性确(que)定的,隻有加(jia)強制造及安(ān)裝💞的規範化(hua)工作才能達(da)到目的。對于(yú)溫度數據而(er)言,是否能夠(gou)真實地反映(ying)被測流體内(nei)部的溫度是(shì)😍數據真實的(de)關鍵,主要是(shì)感溫元件與(yu)(流的接觸是(shì)否良好,包括(kuo)感溫🔞頭的安(ān)裝位置、插入(ru)深🙇♀️度、方向以(yi)及表面的清(qing)潔程度等。②數(shu)據的測量與(yu)傳遞。儀表選(xuan)型是否合适(shi),安裝位置是(shi)否合理,運行(háng)是否正常都(dōu)是數據測量(liang)和傳遞過程(cheng)中誤差産生(sheng)的原因。.
(3)相對(dui)密度,天然氣(qi)壓縮因子誤(wu)差産生的原(yuán)因。相對密度(dù),天然氣壓縮(suō)因子都屬于(yú)氣體的物性(xing)參數,天然氣(qi)💃組成分析數(shu)據是用于物(wu)性參數計算(suan),并通過物性(xing)參💋數間接影(yǐng)響流💛量計算(suàn)結果。天然(物(wu)性參數測量(liang)的精度,取決(jué)于㊙️天然氣取(qǔ)♈樣技術。天然(ran)氣取樣技術(shù)是關系到所(suo)取樣品💘是否(fou)有代表性總(zong)是不但影響(xiang)到天然氣組(zǔ)成分析結果(guǒ),也影響到物(wù)性參數的測(cè)量結果。取樣(yàng)技術由三個(gè)因素組成,即(ji)取樣點分布(bù)、樣方式和取(qu)樣周期。
3實際(ji)應用中的控(kong)制措施
加強(qiáng)對重點設備(bèi)的檢查維護(hu)和保養。(1)孔闆(pan)。檢查内容⭐包(bao)括:①定期檢定(dìng):②上遊端面無(wu)可見損傷;③上(shàng)遊邊緣無卷(juàn)口,無毛邊,無(wu)目🔆測可❄️見的(de)異常現象當(dāng)孔闆大于或(huò)等于M時,目測(ce)檢查,将孔闆(pǎn)上遊端面傾(qing)斜,用日光或(huo)人工光源射(shè)向直角入口(kou)邊緣,邊緣無(wu)反射光束;④下(xià)遊邊緣無毛(mao)刺,劃痕和可(kě)見損傷:⑤定期(qi)排污和清洗(xǐ)。
(2)氣路。主要檢(jiǎn)查從孔闆閥(fa)到各個變送(sòng)器的氣路是(shì)🔆否有洩漏、堵(du)塞等現象,氣(qì)路中是否有(yǒu)液體存在,主(zhǔ)要是引壓管(guan)的接頭、三通(tong)、針形閥、放空(kong)閥以及
三閥(fa)組
等各個部(bu)位。
(3)二次儀表(biao)。在保證儀表(biao)選型和精度(du)等級正确的(de)基㊙️礎🌈上,定期(qi)對儀表進行(háng)維護和保養(yǎng)。主要包括:①定(ding)期檢定;
②檢查(cha)
差壓變送器(qì)
、
壓力變送器(qì)
的零點。
(4)流量(liang)計算機。主要(yào)是對流量計(jì)算機的數據(jù)采集、參數設(shè)置及🔅計✍️算的(de)準确性進行(hang)檢察,主要有(yǒu)以下内容:①通(tong)道的檢查;②參(can)數設置🔴的檢(jiǎn)查;⑧計算精度(dù)的檢查。可通(tōng)過一些簡🧑🏾🤝🧑🏼便(bian)實用的流量(liang)計算軟件在(zai)相同條件下(xia)的計🔞算值與(yu)流量計算機(jī)📧的計量值進(jin)行對比,分别(bié)計算機組數(shu)據,觀察結果(guǒ)是否相近。
4結(jié)論
孔闆流量(liàng)計廣泛應用(yòng)于油田天然(ran)氣的交接計(jì)量,本文分析(xi)了🔴影響孔闆(pan)流量計計量(liang)精度的因素(su),認爲隻有從(cóng)設計、安裝、使(shi)用等方面都(dōu)嚴格執行有(you)關标準,用孔(kǒng)闆流量計計(ji)量然氣😄的精(jīng)準度将大大(da)提高。
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