摘要(yao):計量精度(du)高、投資少(shao)、結構簡單(dān)爲孔闆計(ji)量方式的(de)優點,在各(ge)大油氣田(tian)中應用廣(guang)泛。正确計(jì)量天然氣(qi)🈲關系着貿(mao)🔞易結算的(de)公平性,且(qiě)對生産工(gong)藝的改進(jin)具有指導(dǎo)作用。本文(wen)主要對
标(biao)準孔闆流(liú)量計
誤差(chà)進行分析(xī),探讨相關(guan)改進辦法(fǎ)。
引言
在石(shi)油天然氣(qì)行業,超過(guo)9596的企業在(zài)貿易計量(liang)時選擇使(shǐ)用孔闆流(liú)量計
,使用(yòng)時引起誤(wu)差的原因(yin)較多,包含(hán)計算系數(shu)、氣質條件(jiàn)、使用條件(jiàn)、計量儀表(biǎo)等。
1誤差原(yuan)因分析
1.1計(ji)量儀表原(yuán)因
SY/T 6143-2003或GB 2624- 1981中嚴(yan)格規定了(le)關于孔闆(pǎn)加工的相(xiang)關技術标(biao)準🧑🏾🤝🧑🏼,若加工(gong)技術不達(da)标準易引(yǐn)起誤差.①因(yīn)沒有重視(shì)一些細節(jie)問題導緻(zhì)孔闆安裝(zhuāng)不當引起(qi)誤差,如平(píng)衡器不水(shui)平、未合理(li)設置導壓(yā)管走向、密(mi)封墊片超(chāo)出環室等(děng)。②孔闆彎曲(qǔ)也是導緻(zhì)誤差的重(zhong)要原因,突(tū)出物與孔(kǒng)闆距離、突(tū)出物位🔞置(zhì)以及突出(chu)量等與誤(wu)差✨大小相(xiàng)關。若孔闆(pǎn)上遊爲突(tū)出物位置(zhi),誤差在1696~50%;若(ruò)孔闆上遊(yóu)管徑2倍被(bèi)爲突出物(wu)位置,β=0.7,此時(shí)誤差最大(da)。③以相關标(biāo)準爲依據(jù),節🐪流裝置(zhi)直管段與(yǔ)⚽孔闆應爲(wèi)對中,孔徑(jìng)與🛀🏻β值差距(jù)越大,精度(dù)受偏心率(lü)影響越大(da)。管道内徑(jìng)爲D.孔闆開(kai)孔直徑爲(wei)d,則d/D爲β值”。
1.2計(jì)量系數原(yuan)因
①流出系(xi)數C,其校準(zhun)标定的有(yǒu)效條件爲(wèi)孔闆節流(liú)裝置達☂️到(dao)技術指标(biāo),試驗條件(jian)爲上遊直(zhí)管段充分(fèn)長。流出系(xi)數與R爲負(fù)相關關系(xì),流量增大(da)時流出系(xi)數C會降低(di)🏃♂️,與刻度流(liu)量相比,實(shi)際流量越(yuè)小該系數(shù)導緻的誤(wù)差就越大(dà)。流出系數(shù)C不是固定(ding)不變的,其(qí)變化以R爲(wei)依據。
②可膨(péng)脹系數ε,密(mi)度在氣體(ti)流經孔闆(pǎn)時會出現(xian)變化,可膨(péng)脹系數e是(shi)作爲修正(zheng)系數引入(ru)。若設計流(liú)量高于天(tiān)然氣流量(liàng),則設🧡計e高(gao)于實際數(shu)值,測量結(jie)果會偏小(xiǎo):在條件相(xiang)反情況下(xia)則偏大。若(ruò)設計流量(liàng)與實✊際流(liu)量- -緻,設計(ji)壓力高于(yú)靜壓㊙️Px,設計(ji)ε高于.實際(jì)值,測量結(jie)果偏大。
③天(tiān)然氣壓縮(suō)因子。不同(tóng)地區存在(zài)不同工況(kuàng),流量計💜量(liàng)需依據統(tǒng)一标準進(jìn)行轉化。若(ruò)溫度不低(dī)、壓力不高(gāo),體積流量(liàng)可🏒依據💰理(li)想氣體方(fāng)程換算,但(dàn)理想與實(shi)際氣體存(cun)在一定的(de)差 異,特✂️别(bié)是溫度變(biàn)化大、管道(dao)壓力大😍時(shí),以理想❌氣(qì)體狀态☀️方(fang)程進行計(jì)算并不合(he)理。卡茨曲(qu)線圖求解(jiě)法爲該系(xì)數的求解(jie)。
1.3氣質條件(jiàn)原因
盡管(guǎn)在采出天(tian)然氣後采(cǎi)取了過濾(lǜ)或除塵等(děng)措施,但因(yīn)輸氣幹線(xian)或集氣管(guan)網腐蝕物(wu)、處理不徹(chè)底等緣故(gù),導緻固體(tǐ)雜質、液體(ti)混于天然(ran)氣中,并在(zài)孔闆流速(su)突變、截面(miàn)收縮的孔(kong)口銳邊聚(jù)集🏃,而孔闆(pǎn)流線、截面(miàn)、銳邊的變(bian)化對于計(ji)量來說均(jun1)是非🏒常敏(mǐn)感的要素(sù)”。同時,雜質(zhi)還會腐蝕(shi)、沖刷孔闆(pǎn),影🔞響測量(liàng)。
含水量原(yuan)因。若少量(liàng)液體存在(zài)于氣體中(zhōng)央則會存(cun)❤️在偏高🐅的(de)測:量不确(què)定度,β增加(jia)時,濕氣流(liú)量減少,流(liu)量偏差在(zài)☁️0.7β比條件下(xià)爲-1.7%。若存在(zài)少量液體(ti)夾帶,在0.5β比(bi)條件下具(jù)有較好的(de)孔闆性能(néng),在孔闆上(shàng)遊将液體(ti)脫出後其(qí)計量性能(néng)佳。
1.4使用條(tiáo)件原因
使(shǐ)用條件所(suǒ)緻誤差主(zhǔ)要包含流(liú)程頻繁波(bō)動、超量🤞程(chéng)、脈動流現(xiàn)象問題。脈(mo)動流是因(yīn)氣體壓力(li)與流速突(tu)然變化而(ér)産生,導緻(zhì)差♌壓波動(dong),20%~ 30%爲脈動流(liú)所緻最大(dà)誤差。此外(wai),還有其他(ta)🙇🏻如管理不(bu)嚴、人🌐爲破(pò)壞、管道洩(xiè)漏等原因(yīn)。
2改進方法(fa)
2.1依據标準(zhǔn)進行孔闆(pan)加工
孔闆(pǎn)加工需嚴(yan)格遵循相(xiàng)關标準要(yao)求,安裝設(she)計孔⁉️闆⭕節(jiē)流裝置需(xu)符合要求(qiu),以孔闆前(qian)阻力件形(xíng)式爲依據(ju)進行直管(guan)段長🌍度的(de)選用與配(pèi)接,孔闆前(qián)30D爲最低要(yao)求🚩.若場地(di)😄有所限制(zhi),應将整流(liu)器安裝于(yu)孔闆前直(zhi)管段。管道(dao)線與孔闆(pǎn)入口端面(mian)應爲垂直(zhí)關系🌐,并控(kòng)制在不超(chao)過1°的偏差(cha)。禁止反向(xiàng)安🥰裝孔闆(pǎn),壓差計的(de)選擇與使(shi)用需正确(què),若壓差計(ji)工作量程(cheng)低于30%需注(zhu)意孔闆規(guī)格或壓差(chà)計量程的(de)及時更換(huan)”。0. 4~0.6爲角🔞接
取(qu)壓β值,0.2~0. 75爲法(fǎ)蘭取壓β值(zhi)。
2.2管理與修(xiu)正系數
日(ri)常生産需(xu)注意修正(zhèng)測量流量(liang),撤換、維修(xiu)、清潔孔闆(pǎn)需定期進(jin)🔞行,流量計(ji)算程序核(hé)對,儀表轉(zhuǎn)換通道、儀(yi)表零點、孔(kong)闆的檢測(cè)與清洗應(ying)一月一次(cì),若孔闆🧡存(cún)在劃⚽痕、坑(keng)蝕需及時(shi)更換。爲提(ti)升職工故(gu)障發現與(yu)解決能🤟力(li)、技術水平(ping),應進行♋計(jì)量業務👌培(pei)訓,确保系(xi)統保養、維(wei)㊙️護與檢修(xiū)工作的有(yǒu)效進❤️行。天(tiān)然氣壓縮(suō)系數、溫度(dù)、密度以及(jí)壓力對于(yu)測量具有(yǒu)直接影響(xiang),因此,對上(shàng)述特性參(cān)數的測量(liàng)應選用合(he)适的儀表(biǎo)🥵.若天然氣(qì)物性參數(shù)波動,應注(zhù)意修⛹🏻♀️正測(cè)量誤差,測(cè)量與修正(zhèng)最好時時(shí)進行。爲🚶避(bì)免出現管(guǎn)道洩漏問(wen)題,應定期(qī)排污、加強(qiáng)巡視。
2.3量值(zhi)溯源
以相(xiàng)關标準爲(wèi)依據,一次(cì)裝置設計(ji)、檢驗、安裝(zhuang)、制造、使用(yòng)孔闆節流(liu)裝置均達(dá)要求時,可(ke)實現流體(ti)力學🏒與幾(ji)👄何的🌍相似(sì),并可應用(yòng)單參數溯(sù)源,使用長(zhǎng)度标🐉準,以(yǐ)幾✏️何尺寸(cùn)幹檢部分(fen)節流裝置(zhì),以相應的(de)标準樣氣(qi)或器具檢(jiǎn)驗氣樣分(fèn)析、時間、溫(wēn)度、壓力,在(zài)國家基準(zhǔn)、标準器間(jiān)建溯源鏈(lian)。在使用一(yī)定⛷️時間後(hòu)或使用前(qian)對流量計(jì)采取實流(liu)檢定或校(xiao)準。以相關(guān)标準要求(qiú)分析天然(ran)氣組成,若(ruo)條件允許(xu)可采取在(zai)線測定物(wu)性參數、在(zài)線組成分(fèn)析天然氣(qì).
2.4定值節流(liu)裝置與可(kě)換孔闆節(jie)流裝置
應(ying)用可換孔(kong)闆節流裝(zhuang)置的益處(chù)在于,更換(huàn)、清洗或檢(jian)查🙇♀️孔闆🛀時(shí)無需停輸(shū)或拆動管(guǎn)道.3.5: 1爲孔闆(pǎn)流量計測(ce)量🈚範圍,但(dan)實際工況(kuang)通常并不(bu)與之一緻(zhi),若配套⛷️應(yīng)用流量計(jì)算✌️機、智能(neng)📧流量積算(suàn)儀、寬量程(chéng)差壓變送(song)器與定值(zhi)節流裝置(zhi)有助于擴(kuo)展量程,智(zhì)能化差🤟壓(yā)流量計。配(pei)🆚套應用定(ding)值孔闆、可(ke)換孔闆節(jie)流裝置有(yǒu)助于标準(zhǔn)化、系列化(hua)節流裝置(zhì)産品,确保(bao)計量正♉确(què)。
2.5使用與維(wéi)護
使用與(yǔ)維護孔闆(pan)流量計均(jun)需遵循相(xiàng)關标準,其(qí)中,使用與(yǔ)維護的重(zhong)點在于差(cha)壓變送器(qi)、孔闆與連(lián)接部分引(yin)壓管線🐉”。孔(kong)闆上下遊(you)差壓會因(yīn)入口銳利(lì)度改變、孔(kong)🈲闆損傷而(er)降低,所測(cè)結果低于(yu)實際,即測(ce)量🏃不确定(ding)度在流出(chū)系數變化(huà)條件下會(hui)大于标準(zhun)估算值.可(ke)更換孔闆(pǎn),或以标準(zhun)爲依據修(xiu)正流出系(xi)數,與舊孔(kǒng)闆相比,新(xīn)孔闆直徑(jing)稍💰大。在沒(méi)有新孔闆(pǎn)情況下應(yīng)采取孔闆(pǎn)銳利度修(xiu)正流出系(xì)數,修正需(xū)以國家标(biao)準爲依據(jù)。更🚶換變形(xing)孔闆時應(ying)🔞選用直徑(jing)小于舊孔(kong)闆的新孔(kong)闆。
若結垢(gòu)、腐蝕、沖刷(shua)存在于直(zhí)管段内表(biǎo)壁,需将測(ce)量🐪管段及(ji)時更換:在(zai)沒有新測(cè)量管段時(shi)需采取粗(cu)糙度修正(zhèng)流出系👈數(shu)C.
3結語
孔闆(pǎn)流量計儀(yi)表結構特(te)點與工作(zuò)原理是導(dǎo)緻其易于(yú)偏離标準(zhun)的主要原(yuán)因,儀器誤(wu)差産生于(yu)制造過程(chéng),安裝🥵與長(zhǎng)🧡期使⛷️用的(de)磨損與腐(fu)蝕是導緻(zhì)使用與安(an)裝誤差的(de)主要原🍓因(yin).因此,規範(fàn)安裝、使用(yong)孔闆🔆流量(liang)計,正确選(xuan)用測量儀(yi)表,才能爲(wèi)儀表的穩(wen)定運行提(ti)供保障.
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