摘要(yao):針對标準孔闆(pan)流量計
存在的(de)問題,分析影響(xiǎng)測量正确率的(de)主要因素,提出(chū)了提高标準孔(kong)闆流量計測量(liàng)正确率的具體(ti)措施。
針對标準(zhǔn)孔闆流量計存(cun)在的問題,分析(xi)影響測量正确(que)🔅率的主要因素(su),提出了提高标(biao)準孔闆流量計(ji)測量正确率的(de)具體措施🔞。
一.影(ying)響标準孔闆流(liu)量計測量正确(que)率的因素
在實(shí)際計量工作中(zhong),影響天然氣流(liú)量測量正确率(lǜ)🚶有以下幾種因(yin)素。
1.天然氣實際(ji)流動狀态對計(ji)量的影響
根據(jù)SY/T6143--2004傭标準孔闆流(liu)量計測量天然(rán)氣流量》規定,氣(qi)😘流👅通過節流裝(zhuang)置的流動必須(xū)是保持亞音速(sù)穩定的或僅随(suí)時間緩慢🔞變化(huà)的單相牛頓流(liu)體。在氣流⚽流經(jīng)孔闆前,其流束(shù)必須與管道軸(zhóu)線平行,不得有(yǒu)🔅旋轉流,特别不(bu)适用于脈動流(liú)的流量測🔱量。但(dàn)是在🌐現場使用(yòng)中,實際流動狀(zhuàng)♋态根本達不到(dao)這種理想♻️的實(shi)驗室的參比條(tiao)件要求,由于氣(qi)井産水、壓縮機(ji)的增壓、用戶不(bu)均勻用氣🈲、輸氣(qì)管道中未設置(zhi)集液器、聚集在(zài)管道低處♈的天(tiān)然氣凝液不均(jun1)勻流動、調壓閥(fa)性能不穩、閥心(xin)彈動以及分離(li)器放液閥的開(kai)關等幹擾因素(sù),都會使計⚽量管(guǎn)道中出現脈動(dong)流或渦流。從試(shi)驗中發現,在孔(kǒng)闆上遊40D的直管(guǎn)段産生渦🔞流,會(hui)使流量值示值(zhí)低9%。
2.标準孔闆節(jie)流裝置偏離标(biāo)準的影響
孔闆(pǎn)流量計
的流出(chu)系數C是在上遊(you)直管段充分長(zhang)的實驗室的參(can)比條🈲件下,即孔(kong)闆節流裝置在(zai)滿足規定的技(jì)術指标下進行(hang)校準标定的,應(ying)做到幾何尺寸(cun)相似和流體力(lì)🈲學相似✂️,才具有(yǒu)其計量🤞的特性(xing)曲線。當孔闆⁉️前(qián)後的直管段長(zhang)度、孔闆和孔闆(pǎn)夾持器未達到(dào)标🔞準要求時,特(te)别是孔闆入口(kǒu)直角尖銳度和(he)測量管内壁粗(cu)糙度達🙇🏻不到标(biāo)準要求時,都會(huì)引|起氣流流态(tài)的畸變而使流(liú)出系數C值改變(bian),從而影響流量(liàng)計正确率。據文(wen)獻可知,對于小(xiao)孔徑孔闆👄,入口(kou)邊緣隻要有輕(qing)微的磨圓就會(huì)引起流量測量(liàng)值5%的負偏差,嚴(yan)重磨蝕和中等(děng)沾污的孔闆也(yě)會引起12%的負偏(piān)差。
3.流量積算方(fāng)法不當對計量(liang)的影響
标準孔(kong)闆節流裝置與(yu)配置不同的二(èr)次測量儀表構(gòu)☀️成不同的🔅流量(liang)積算方法。采用(yong)标準孔闆流量(liang)計測量💁天然氣(qi)流量,其流量值(zhi)與天然氣組分(fen)、差壓、壓力、溫度(dù)等有關。流量測(ce)量系統🔅未能嚴(yán)格按計量标準(zhǔn)要求配置相應(yīng)的❄️測量儀表,流(liu)量積算時氣體(ti)壓力、溫度和天(tiān)然氣組分的變(biàn)化未能得到完(wán)全補償,從而造(zao)成流量計正确(què)率下降。
4.計量管(guǎn)理對計量的影(yǐng)響
由計量現場(chǎng)調查和曆年來(lai)的經驗表明,計(jì)量過程中沒🐇有(you)嚴❤️格執行計量(liang)管理規程中要(yào)求定期維修🏃🏻♂️和(hé)檢驗,會造成計(jì)量正确率下降(jiang)。如節流裝置沒(mei)有⭕定期地進行(háng)檢查清洗,孔闆(pan)取壓裝置嚴重(zhòng)污染,孔闆迎流(liu)面污物堆積,使(shi)計量結果偏低(dī),附加誤差無法(fǎ)估計;計量旁路(lù)管道閥👄門内漏(lòu),使計量值偏低(dī);計量檢測器具(ju)使用和維護不(bu)當,造成測量參(can)數的附加誤差(chà)等。同時在♈流量(liang)各參數的測量(liang)和計算過程🌏中(zhōng)有意或無意地(di)滲進了人爲因(yin)素,造⛷️成不同程(cheng)度的傾向性計(jì)量,在校準、取值(zhí)和計算過程中(zhong)都向已方有利(lì)方面傾斜,這無(wú)形中擴大了流(liú)量測量的不☎️确(què)定度。
二、提高标(biao)準孔闆流量計(jì)正确率的措施(shi)
爲了提高标準(zhǔn)孔闆流量計的(de)正确率,可采取(qu)以下措施💋。
1.标準(zhun)孔闆節流裝置(zhì)的制造與安裝(zhuāng)
利用标準孔闆(pǎn)流量計測量天(tian)然氣流量必須(xū)嚴格按照SY/T6143-2004标準(zhǔn)規定的各項技(ji)術指标,對标準(zhun)孔闆節流裝置(zhi)進行設計、加工(gong)制造🏃、檢驗、安裝(zhuāng)和使用。特别是(shi)孔闆直角入口(kǒu)邊緣尖😄子度和(he)測量管内壁粗(cu)糙度的加工和(he)🌈檢驗;孔闆前後(hou)直管段長度的(de)保證,直管💘段圓(yuan)度、台階以及孔(kong)闆與測量管同(tóng)軸度的保證。另(lìng)外,開發統一的(de)标準孔闆流量(liàng)計的設計軟件(jian),可提高節流裝(zhuāng)置設計和儀表(biǎo)選型的技術水(shuǐ)平。
2.采用可換孔(kǒng)闆裝置與定值(zhi)節流裝置
可換(huan)孔闆節流裝置(zhi)是一種新型節(jie)流裝置,節流元(yuán)📱件正确⛷️地安裝(zhuang)在固定的座體(tǐ)内(座體通過法(fa)蘭與管道連接(jie)),在不拆動管道(dào)或不停止流體(tǐ)輸送的情況下(xia),可🏃♂️方便地提升(sheng)孔☎️闆,進行㊙️檢查(chá)、清洗或更換,從(cong)而保證了📞計量(liang)正确率。采用液(yè)壓升降的裝置(zhì),孔闆☂️提升輕便(bian),特别适用于大(dà)口徑孔闆。這種(zhong)節流裝置還配(pèi)有清洗室和清(qing)洗機構,爲🐇解決(jué)污垢介質,特别(bie)是單井天然氣(qi)的準确計🎯量提(ti)供了有效手段(duàn)。
定值節流裝置(zhi)改變了現有節(jie)流裝置根據計(jì)算結果㊙️加工其(qí)孔徑的方法,對(duì)每種通徑測量(liang)管道配以有限(xian)數量的節流件(jian),孔徑系列按優(yōu)先數系選用,每(měi)🌐種通徑配35種不(bú)同孔徑比β值的(de)孔闆。目前節流(liú)裝置設計猶如(ru)量體裁衣,定值(zhí)節流裝置則變(bian)🎯成成衣選🏃♂️用,采(cai)用定值節流裝(zhuang)置有利于産品(pǐn)批量生産,降低(dī)生産成本,方✨便(biàn)選用和使用,便(bian)于監督生産。可(ke)換孔闆節流裝(zhuāng)☀️置和定值孔闆(pǎn)相配套,将✊改變(bian)傳統的生産方(fang)式,實現了節流(liu)❄️裝置産品系列(lie)化、通用化和标(biao)準化,有利于提(tí)高标準孔闆裝(zhuang)🔱置計量的正确(que)🔆率。
标準孔闆存(cún)在的缺點是入(rù)口直角銳利度(dù)易在流🧡體沖刷(shuā)下發📱生鈍化。據(ju)估計,鈍化嚴重(zhong)的可能使流出(chū)系💯數偏移1%~2%,鈍化(hua)後其流出系數(shu)較爲穩定,這在(zai)流量計算中給(gěi)孔闆入口直角(jiǎo)銳利度的正确(que)修正帶來很大(da)的♌困難。标準噴(pen)嘴的流出系數(shu)是穩定的,另外(wai),在同樣流量和(hé)相同β值時噴嘴(zui)的壓力損失隻(zhi)有孔闆的30%。影響(xiǎng)标準噴嘴推廣(guang)使🏃🏻用的主要原(yuan)因是噴嘴制造(zào)成本高,在标準(zhun)中🤩噴嘴的流出(chu)系數不确定度(dù)🌈較大(約2%)。采用定(ding)值節流件,專用(yong)加工設備實現(xiàn)批量生産,降低(dī)生産成本,而個(ge)别校準則可得(dé)到高正确度的(de)流出系數🐇,在天(tiān)然氣流量測量(liang)中用噴嘴代💃🏻替(ti)孔闆,其優點是(shi)明顯的。
3.應用合(hé)理的流量積算(suan)方案
根據天然(rán)氣計量工況條(tiao)件和用戶對計(jì)量精度的⚽要✔️求(qiu),應采用對壓力(lì)、溫度和天然氣(qi)組分變化對流(liu)量自動部分補(bu)償或全補償的(de)積算方案,計量(liang)系統測量儀表(biǎo)配備和精度的(de)選用應符合GB/T18603-2001妖(yāo)然氣計量系統(tong)技術要求》。用
智(zhi)能差壓變送器(qì)
,
壓力變送器
、
溫(wēn)度變送器
和流(liú)量計算機組成(chéng)在線檢測系統(tong),使溫度和壓力(lì)變化得到補償(cháng),可以提高測量(liàng)正确率,降低流(liu)态脈動(或波動(dong)💜)引起的流量測(ce)量附加誤差。孔(kong)闆流量計量程(cheng)比一般爲1~3,而實(shi)際測量天然氣(qi)流🐆量變化有時(shí)會超過這個範(fàn)圍。在✊這種情況(kuang)下,其測量正确(què)率顯著下降,如(ru)果采用定值節(jie)🏒流裝置,寬量程(chéng)智能差壓變送(sòng)器與流🌈量計算(suàn)機配套使用,可(kě)方便地擴展流(liú)量量程或⁉️遷移(yi)量程,進而實現(xiàn)傳統标準孔闆(pan)流量計💰的智能(néng)化。
4.建立健全各(ge)項規章制度
加(jia)強計量管理,建(jian)立健全各項規(gui)章制度,嚴格執(zhí)行📱計量法規,是(shi)确保孔闆流量(liang)計測量天然氣(qì)流量正㊙️确率的(de)關鍵。按照GB/T18603-2001天然(ran)氣計量系統技(ji)術要求》标準,統(tong)一孔闆流量👣計(jì)測量系統按🔱照(zhao)不同規模規定(ding)的測量系統配(pei)置二次🤟測量儀(yi)表🚶,從設計開始(shǐ),經施工、驗收、投(tóu)産、操作和維護(hu)等都按統一的(de)技術要求執行(hang),使天然氣🏒流量(liàng)測量、流量積算(suàn)方法、流量計算(suàn)程♻️序軟件都在(zài)嚴格的技術🈲要(yao)求控制中,抓好(hao)全面質量管理(lǐ),才能确保流量(liang)測量的正确率(lü)。嚴格按照SY/T6143-2004标準(zhun),編制流量計算(suàn)值的💔檢驗标準(zhǔn)程序",對各種不(bu)同的流量積算(suan)方法計算出的(de)流量值進行嚴(yan)格的檢驗。對标(biao)準孔闆流量計(jì)測量系統進行(hang)流量測量不📐确(que)定👣度評估,其測(ce)量系統👄總的流(liú)量測量不确定(dìng)度應低于最大(da)允許誤差。完善(shàn)計量📞管理制度(du),制訂一項與SY/T6143-2004标(biāo)準配套✨切合實(shi)際需要的孔闆(pan)流量計操作使(shǐ)用和管理規程(chéng)。其内容包括✂️,建(jiàn)立健全各級計(jì)量管理責任制(zhì)🔞度、标準計量器(qì)具周期送檢和(he)維護制度、工作(zuò)儀表檢驗、調校(xiào)和維修🔞制度.計(ji)量設備和計量(liàng)儀表的資料檔(dang)案❤️管理制度等(děng)。在認👨❤️👨真貫徹執(zhí)行SY/T6143-2004标準及其有(you)關的計量标準(zhǔn)的同時,應有各(ge)項計量管理規(gui)程和管理制度(dù)與之配套,加強(qiáng)計量技術人員(yuán)培訓,提高計量(liang)人員的技術管(guan)理水平.
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