摘要(yào): 差壓式流量(liang)計 量系統的(de)工作原理,分(fen)析天然氣氣(qi)計量系統在(zài)實際使☔用中(zhōng)所🧡産生的幾(ji)個主要誤差(cha),對如何解決(jué)天然氣計量(liang)㊙️系統中的問(wen)題提出幾條(tiáo)途徑。
　　爲了加(jia)快我國天然(ran)氣計量技術(shu)與國際接軌(guǐ),促進♌貿易與(yǔ)交流,考慮到(dào)标準、适用性(xing)及标準的連(lian)續性✔️,針對天(tiān)然🐅氣氣介質(zhi)的特殊性和(hé)我國天然氣(qi)計量長期實(shí)😍踐的經驗,2004出(chu)台了新标準(zhun)即《用标準孔(kǒng)闆流量計 測(ce)量天然氣流(liú)量》SY/T6143-2004。
　　目前,油田(tian)與供水供電(diàn)公司之間的(de)天然氣貿易(yì)結算‼️,采♋用的(de)是 孔闆流量(liàng)計 ,即根據中(zhōng)國石油天然(rán)氣行業标準(zhun)SY/T6143-2004編程組态實(shi)現計量。
1差壓(yā)式流量計量(liàng)系統的工作(zuò)原理
　　對于測(ce)量氣體來講(jiang),差壓式流量(liang)計是一類應(ying)用最廣泛的(de)流量計,在各(ge)類流量儀表(biǎo)中其使用量(liàng)占居🌈首位🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。近(jin)年來,由于各(gè)種新❌型流量(liang)計的問世,它(tā)的使用量百(bǎi)分數逐漸~下(xià)降,但目前仍(reng)是最重要的(de)一類流量計(jì)。
　　差壓式流量(liang)計是根據安(an)裝于管道中(zhong)标準孔闆産(chǎn)🔱生的差壓,已(yǐ)知的流體條(tiao)件和标準孔(kǒng)闆與管道的(de)幾何尺寸來(lai)計算流量的(de)儀表。差壓式(shì)流量計由-次(ci)裝置(标📞準孔(kong)闆)和二次裝(zhuāng)置( 差壓變送(song)器 、配電器、控(kong)制器和流量(liang)計算機)組成(cheng)。
　　孔闆流量計(ji)量系統主要(yào)由标準孔闆(pǎn)、差壓變送器(qi)和流⭐量計🈚算(suàn)機組成,即有(yǒu)硬件和軟件(jiàn)兩部分組成(chéng)。孔闆⛹🏻‍♀️的作用(yòng)主⚽要是氣體(ti)流經孔闆時(shi)使.上下遊側(ce)産生壓㊙️力差(cha)P1,P21;差壓變送器(qi)的作☁️用是将(jiāng)壓差轉換爲(wèi)❄️4-20mA的标準信号(hao);流量計🏃算機(ji)主要是根據(jù)SY/T6143-2004标準-一《用标(biao)準孔闆流量(liàng)💞計測量天然(ran)氣流量》,以天(tiān)然氣在标準(zhǔn)條件下體積(jī)流📐量計算實(shí)用公式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲核(he)心進行編程(cheng)和組态，将采(cǎi)集來的所有(you)相關天然氣(qì)的工況數據(jù)進行處理,最(zui)後以标📱況體(tǐ)積流量顯示(shi)給用戶。
2差壓(ya)式流量計量(liàng)系統常見誤(wù)差進行分析(xī)
　　由于計量儀(yi)表誤差以及(jí)現場使用條(tiáo)件不完全符(fu)🧡合标準規定(dìng)的情況是難(nán)免的,其帶來(lái)的誤差往往(wǎng)✔️影響計量🔆貿(mào)易結算。下面(mian)就常見的誤(wu)差進行分析(xi)❌。
(1)對用戶的用(yòng)氣量掌握得(dé)不夠準确,即(jí)用于計算孔(kǒng)闆孔徑✊的💞最(zui)💛大流量和最(zui)小流量偏離(lí)用戶實際的(de)♻️最大流量和(he)最👅小流♻️量較(jiào)大,這樣造成(cheng)計算出來的(de)✂️孔闆孔徑較(jiào)大,即.而産生(shēng)誤差。
　　現根據(jù)SY/T6143-2004天然氣流量(liang)計量方法中(zhong)的使用公式(shì):AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分析:在😘壓力(lì)、溫度及組分(fen)不變的情況(kuàng)下，AvnCEFGεEzFT是常數,差(cha)壓計量程不(bú)變,變量是d和(he)△P。
　　大孔闆測小(xiao)流量,△P偏小這(zhè)樣使差壓計(ji)工作在量程(chéng)的10%以下,這是(shì)🤩不符合SY/T6143-2004的要(yào)求即差壓值(zhí)宜工作在滿(mǎn)量程🤩的10%~90%範圍(wei)内。
(2)孔闆的制(zhi)造和安裝應(ying)符合SY/T6143--2004的規定(ding)才能投入使(shǐ)用。孔闆♈在使(shǐ)用👈過程中受(shou)氣體的沖刷(shua)和腐蝕程度(dù)不同,特🐕别是(shì)對孔🈲闆直角(jiǎo)入口邊緣和(he)直管段内壁(bi)|的沖刷腐蝕(shí)尤爲嚴重,這(zhe)将影響🚶‍♀️到孔(kǒng)闆直角入口(kǒu)邊🧡緣圓弧半(ban)徑rk和直管段(duan)内表面粗糙(cao)度算🐉術平均(jun1)偏差Ra的标準(zhǔn)規定,流出系(xi)數C将發生變(biàn)化,流量測量(liàng)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻不确定度(du)超過估算值(zhi)。爲了避免這(zhe)種誤差,更換(huan)新🈲孔闆和新(xīn)♌直管段,若要(yao)繼續使用可(ke)求出rk和Ra′對流(liu)出系數修正(zhèng)後再使用。修(xiu)正方法爲:将(jiang)原❓流出系數(shu)C乘上孔闆尖(jiān)銳度系數bk和(he)粗糙度系數(shu)rRe或者同時乘(chéng)bk和rRe即C′=CbkrRe.
　　可以看(kan)出修正後的(de)流出系數比(bǐ)原流出;系數(shù)要大,如果不(bú)進行修正這(zhè)樣計算的流(liú)量結果Grn偏小(xiǎo)。
2.3由于差壓式(shì)流量計對現(xiàn)場的安裝
　　要(yào)求比較高,所(suo)以下面談談(tán)一些安裝不(bu)當造成的⛷️誤(wù)差。
　　SY/T6143--2004标準規定(dìng)差壓變送器(qi)與壓力變送(song)器的取壓孔(kong)和導壓管分(fen)開設置,在保(bao)證雙重連接(jie)不導緻差壓(ya)測量的誤差(chà)時,允許将✔️上(shàng)遊靜壓取壓(yā)口與差壓變(bian)送🌍器的上遊(yóu)取壓🏃口共用(yong)。
　　如果差壓變(bian)送器下遊側(cè)導壓管的排(pai)污閥由于人(rén)爲操☎️作或者(zhě)☀️産生洩露,這(zhè)時P2減小，則△P=P1-P2增(zēng)大，根據公式(shi)Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可以🈲看出最(zui)終♋的體積流(liu)量qm增大。所以(yǐ)标準要求閥(fá)組應有封記(jì),以防未經💔許(xu)可的🏃‍♀️操作影(yǐng)響整個測量(liang)精度。
　　現場惡(e)劣工作條件(jiàn)下，節流裝置(zhì)與差壓變送(song)器及其連接(jie)💜部分引壓管(guan)線是使用維(wéi)護的重點。其(qí)産生誤差的(de)因素主要有(you):①現場不能滿(mǎn)足直管段要(yao)求的長度。②上(shàng)遊測量管沉(chén)積髒物。③直🐆管(guǎn)段粗糙度影(yǐng)響,④節🛀🏻流件産(chan)生台階、偏心(xīn)。⑤孔闆上遊端(duan)面平度。⑥取壓(ya)位置。焊接、焊(hàn)縫突出。⑦.導壓(ya)管的敷設及(jí)防凍。⑧節流件(jiàn)不同❓軸度。⑨直(zhi)管段的👣圓度(dù)和直度。◎溫度(du)變送器的安(an)裝。
2.4流體參數(shù)的變化所帶(dai)來的誤差
　　天(tiān)然氣從單井(jǐng)計算,集氣計(jì)量到配氣計(ji)量,氣體組分(fèn)各不相同。由(yóu)于氣體組分(fen)的變化引起(qi)天然氣相對(duì)密度G,的變化(hua),終而影響體(tǐ)積流量。目前(qian)南氣末站計(jì)量系統采用(yòng)的是直接輸(shu)入天然氣組(zǔ)分和相對密(mì)度的方😍法;假(jia)如天然氣的(de)來☀️源發生變(biàn)㊙️化,則組分就(jiu)不同,相對密(mi)度也不同,所(suǒ)産生的熱量(liàng)也是不一樣(yàng)的。根據公式(shì)FG=(1/Gr)?得知,由于組(zu)分❄️的改變導(dǎo)緻相💁對密度(du)G,變小或變大(dà),那麽FG變大或(huo)變小,則qvn變大(da)或變小。所以(yǐ)🈲說天然氣的(de)來源🔞改變就(jiu)要對天然氣(qi)的組分進行(háng)分析,若不及(jí)時糾正就會(huì)産生偏差。
由(you)于流出系數(shu)c與雷諾數Rep有(you)關。雷諾數的(de)大小取決🛀于(yú)三💋個參數，即(ji)流體的速度(dù)、流束的定型(xíng)尺寸以及🤟工(gong)作狀态下的(de)粘度。在雷諾(nuo)數較小時，流(liú)出系數的🌈變(bian)化較💯大,因此(cǐ),在被測流量(liang)偏離常用流(liú)量時,會引🌏起(qi)附加誤🔴差。爲(wei)了使這個附(fu)加誤差不緻(zhi)太大,對已知(zhī)β值的節流裝(zhuang)置,最好在🔴雷(léi)諾數較高的(de)區域内使用(yong)。
3解決天然氣(qi)計量問題的(de)幾條途徑
3.1加(jiā)強管理,提高(gāo)技術人員素(su)質
　　安裝和使(shi)用誤差是在(zài)安裝時或長(zhang)期使用中由(you)于流體介質(zhi)🌐腐蝕、磨損、沾(zhan)污等造成的(de)。因此,應嚴格(gé)按技術👨‍❤️‍👨要求(qiú)💁安裝♋流量計(ji)量系統,消除(chu)安裝誤差。在(zai)使用過程中(zhōng),操作人員應(ying)做好系統的(de)檢修、維護、保(bao)養工作,延長(zhang)其使用壽命(mìng),減小計量誤(wu)差。同📐時，在實(shí)際使用中應(ying)嚴格執行SY/T6143-2004标(biāo)準規範。
3.2測量(liang)儀表的正确(que)選用
　　測量儀(yi)表應首選标(biao)準節流裝置(zhi),當流量變化(hua)範圍🔞大時要(yào)考慮❄️用寬量(liang)程智能差變(bian),二次儀表的(de)計量模型應(ying)符合SY/T6143-2004的要求(qiú)計算FZ能輸入(ru)組份,實時計(jì)算C值.
3.3加強技(ji)術人員的培(péi)訓
　　要求對計(ji)量技術人員(yuán)不定期的進(jìn)行在外學習(xi)、交流,對計量(liang)檢❄️定人員可(kě)以适當的采(cai)取内部培訓(xun)的方式，改善(shàn)計量隊伍的(de)結🤞構,加強單(dān)位計量部門(men)的計最管理(lǐ),逐步提高計(jì)量人員的技(ji)術素質,對更(geng)好的加強計(jì)量監督具有(you)重要的意義(yi)。因此🚩在天然(rán)氣💁計量的實(shí)際應用中要(yao)求技術人員(yuan)應深入研究(jiū)SY/T6143-2004的精髓嚴格(ge)按标準規定(dìng)安裝、使🏃‍♂️用、處(chù).理數據，保⭐證(zhèng)天然氣計量(liàng)的精度。
4天然(rán)氣計量的發(fā)展方向
　　引進(jin)、消化、吸收近(jin)幾年發展起(qi)來的天然氣(qì)計量新⛱️技術(shù)。從國外情況(kuàng)來看,在天然(ran)氣國際貿易(yì)中能量計量(liang)幾乎已全面(mian)取代傳統的(de)體積計量,而(ér)我國的天然(rán)氣♻️計量領域(yù)中體積計量(liàng)♈仍占統🔆制地(di)位。爲了盡快(kuai)與國際接軌(guǐ),使🥵用單位與(yǔ)各科研究院(yuàn)所聯合✔️攻關(guan),開展天然氣(qì)能量計量的(de)試驗工📱作,并(bing)在此基礎上(shang)完成标準👨‍❤️‍👨化(huà),SY/T6143-2004标準就完善(shàn)㊙️了質量計量(liang)和能量計量(liang)，在消化引進(jin)技術的基礎(chu)上發展适合(he)我國國情的(de)天然氣質量(liang)、能🔴量計量系(xì)統。
5結論
　　由于(yú)孔闆流量計(ji)在使用中,産(chan)生誤差的因(yin)素很多,所以(yi)要🚶求計量技(ji)術人員加強(qiáng)計量系統在(zài)現場的🚩安裝(zhuang)要求和儀表(biǎo)選🐇型以及軟(ruǎn)件組态，對産(chǎn)生的誤差要(yao)及時地應用(yòng)科學方法修(xiu)正,保證🍓天然(ran)氣貿易結算(suan)正常運行。

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