摘要:本文從孔(kǒng)闆流量計流量(liàng)積算儀
的計量(liang)參數管理、校驗(yan)和參數補償等(deng)方面,分析了計(jì)量過㊙️程中誤差(cha)産生的原因,并(bìng)且針對存在的(de)問題提👄出解決(jué)措施。
1概述
孔闆(pan)流量計
是目前(qián)應用廣,技術成(chéng)熟的流量計。流(liú)量積算儀做爲(wèi)孔闆🥰計⛱️量處理(lǐ)單元,對天然氣(qi)計量中誤差的(de)影🐆響尤爲重👌要(yào)。
天然氣孔闆
流(liú)量計
積算儀誤(wù)差主要分爲:一(yi)是計量參數引(yǐn)入的誤差:二👉是(shi)流量補償引入(ru)誤差;三是氣體(tǐ)組分參數等引(yǐn)☀️入誤差"。
2誤差産(chǎn)生的原因
2.1計量(liàng)參數
孔闆是孔(kong)闆流量計的關(guan)鍵部件,直接影(yǐng)響流出系數,對(duì)系統的精度影(ying)響較大,必須加(jia)以修正。
2.1.1孔闆尖(jiān)銳度修正
(1)存在(zài)問題。孔闆在使(shǐ)用過程中,被天(tiān)然氣侵蝕,入口(kǒu)🌈尖銳度變化,影(yǐng)響流出系數。爲(wèi)确保計量的正(zheng)确率,在積算系(xi)統中需進💃🏻行修(xiū)正,依據爲孔闆(pan)使用年限。孔闆(pan)使用年限不同(tong),在同等工況下(xià),比🐕實際流量偏(pian)低,按孔闆最長(zhǎng)使用年限10年計(ji),可偏低10%。
(2)孔闆尖(jian)銳度的修正。若(ruò)發現肉眼可見(jiàn)的劃痕、沖蝕和(he)撞擦傷等缺陷(xiàn),建議更換新孔(kǒng)闆。如無新孔闆(pan)更換,應💁對原孔(kǒng)闆開孔直角入(rù)口邊緣的尖銳(ruì)度(rk)進行實測或(huo)🔞者粗略修正。之(zhi)💛後,根據孔闆尖(jian)銳度和孔闆開(kai)孔直徑的比,來(lai)選擇尖銳度修(xiu)正系數,從而直(zhi)接對流出系數(shu)直接修正。
式中(zhong),t-爲孔闆使用年(nián)限。
2.1.2孔闆開孔直(zhi)徑的修正
孔闆(pan)開孔直徑是在(zai)标準狀況下所(suǒ)得,當現場溫度(dù)較高時,考慮到(dào)膨脹系數,孔闆(pan)孔徑值将變化(hua),造成♊孔闆實際(jì)大小與系統參(can)數不-緻。在部分(fen)積算系統中,沒(mei)考慮溫度原因(yīn)造😍成的孔闆開(kāi)孔直徑的補償(cháng),從而引進了計(ji)量附🈲加誤差。同(tong)等材質的孔闆(pǎn),溫度🎯越高,計量(liang)誤差也就越高(gāo),造成的計量數(shu)據比實際産量(liang)要低。
孔闆開孔(kǒng)直徑溫度補償(cháng)積算公式:
d=d20[1+Ad(t1-t20)(式2)
式(shì)中,
Ad一孔闆材料(liao)的線膨脹系數(shù);
t20一計量溫度。
2.2流(liú)量補償引入誤(wu)差
2.2.1積算儀補償(cháng)引入誤差
流量(liàng)補償是指在清(qīng)洗孔闆等操作(zuo)過程中,對現場(chǎng)🎯信号中斷流量(liàng)漏失的補償。
補(bǔ)償方式有兩種(zhong):一是人工補償(cháng),二是系統補償(chang)。系✏️統補🈲償🏃根🚶♀️據(jù)💋時間劃分爲三(san)種:--是前補償,二(èr)是後補🌂償,三是(shi)前後補償。前補(bu)償、後補償适用(yong)于供氣穩定的(de)計量點,前後補(bǔ)償适用于供🏃🏻♂️氣(qi)不穩定的計量(liang)點🌏。
在用部分流(liú)量積算系統未(wèi)根據供氣類型(xing),選擇補償方式(shì)。以某外銷點爲(wei)例,從一年的孔(kǒng)闆清洗記錄分(fèn)析✨,孔闆清洗前(qián)後💛,氣體流量的(de)差别達到了2.6%。如(rú)果🔴采用前補償(chang)的方式,造成了(le)流量積算系統(tǒng)累積産量比實(shí)際産量偏低。
2.2.2積(jī)算儀補償系數(shu)引入誤差
孔闆(pǎn)清洗期間,由于(yu)無阻流件,流量(liang)是要增加的,流(liú)量🌂增🈲加的幅度(du)與孔闆的孔徑(jing)、管線運行壓力(lì)都有關系。通過(guò)兩套并聯計量(liang)⛷️裝置試驗,瞬時(shi)流量增加👄幅度(dù)在💚30%~40%。
目前而言,行(háng)業内對流量補(bu)償系數無相應(ying)的參照值😍,系☁️統(tong)補償系數可在(zài)1.0~1.6之間修改。補償(cháng)系數的不确定(ding),爲系統引入誤(wu)差,且随孔闆清(qīng)洗的頻率和時(shi)間而增加。
3校驗(yan)及修正
流量積(jī)算系統的校驗(yàn)包括:通道信号(hao)轉換誤差校驗(yàn)、流量積算相對(dui)誤差校驗和流(liu)量積算回路合(he)成誤差校驗。
3.1轉(zhuan)換誤差校驗
通(tong)道信号轉換誤(wu)差校驗,是對安(ān)全栓、隔離器及(jí)采集🌐卡等端子(zǐ)🏃🏻♂️櫃内設備進行(hang)校驗。每一通道(dào)的信号轉換誤(wu)差(A\D轉換、軟件信(xìn)号轉換以及隔(ge)離器等)不超±0.2%。
校(xiao)驗方法:
包括上(shàng)、下行程,每行程(cheng)平均取5個點,改(gai)變.電壓信号至(zhi)🥰各校驗點,讀取(qu)積算機顯示,之(zhī)後算出通道轉(zhuǎn)換誤差:
△A=As-A(式3)
式中(zhong),
△A一示值誤差;
As--各(gè)效驗點的實際(ji)輸出值;
A--各校驗(yan)點的理論輸出(chū)。
3.2相對誤差校驗(yan);
流量積算相對(duì)誤差的進行應(yīng)在通道校驗合(he)格後進行,且标(biao)準和被檢積算(suàn)儀參數一緻。積(ji)算系統的流量(liang)🌈相對誤差不超(chao)±0.25%。同時給标準和(hé)被檢流量積算(suàn)儀一組溫度、壓(yā)力和差壓信号(hào),根據二者流量(liang)數據的差異來(lai)🥰計算流量相對(dui)誤差♊。校驗點至(zhì)少包括溫度1個(gè)點、壓力2個點、差(chà)壓3個🔞點。.
△X=(S1-S2)/S2X100%(式4)
式中(zhōng),
△X一流量相對誤(wù)差;
S1一被檢積算(suàn)儀流量;
S2--标準積(ji)算儀流量或經(jing)确認的理論流(liu)量值。
3.3合成誤差(cha)校驗:
流量積算(suàn)系統各組成儀(yi)表、流量積算儀(yí)等單體校驗合(he)格後🏃♀️,方可進行(hang)系統回路合成(chéng)誤差校驗,即聯(lián)校。分别在溫度(dù)、壓力和差壓變(bian)送器加載響應(yīng)信号,進行上下(xia)行程🧑🏾🤝🧑🏼校驗,每行(háng)程不少于5個點(diǎn),校驗點.盡量均(jun1)勻,讀取顯示值(zhi)和理論值。
△Sn=(As-A)/SX100%(式5)
式(shì)中,
△Sn一各校驗點(diǎn)合成誤差;
As一各(gè)校驗點實際輸(shu)出值;
A一各校驗(yan)點理論輸出值(zhí);
S一一變送器量(liàng)程。
3.4誤差分析
通(tong)道信号轉換誤(wu)差、流量積算相(xiang)對誤差和流量(liàng)積算回路合🚶♀️成(chéng)♉誤差的側重點(diǎn)不同,前者側重(zhong)于A/D轉換器、隔離(li)闆和積👈算軟件(jian)等⭐誤差的綜合(hé)分析。該誤差可(ke)以和回路合成(chéng)誤差同時進行(hang),若回路的聯校(xiào)誤差在誤差容(róng)許範圍🌍之内,可(kě)不進行該誤差(cha)的校驗🤟。中者側(cè)重于流量程序(xù)的驗算誤差,包(bao)括計量參數管(guan)理、壓縮因子💜、真(zhen)實相對密度🔴的(de)計算等。後者包(bāo)含☂️現場儀表和(hé)通道信号轉換(huàn)誤差兩部分,是(shì)一個綜合誤差(cha),該誤差關鍵。
4建(jiàn)議
(1)制定計量積(ji)算系統校驗規(gui)範,明确校驗内(nei)容、誤差積算方(fang)法等🔞,對計量系(xi)統特别是外銷(xiāo)計量管理規範(fan)化。
(2)制定流量積(jī)算軟件考核程(chéng)序,明确計量參(can).數設定等功能(neng),建立軟件驗證(zhèng)機制,降低由于(yu)人爲問題,造成(chéng)的流量🔆軟件層(céng)次不齊。
(3)對關鍵(jiàn)或氣源複雜計(jì)量點,安裝氣相(xiang)色譜儀錄取🔞實(shi)時物性參🈲數:無(wu)條件計量點,可(kě)适當調節取樣(yàng)周期,及🛀時修✍️改(gai)組分,提高計🈲量(liang)精度,防止糾紛(fen)發生。
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