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天然氣(qi)孔闆流量(liang)計的誤差(cha)分析及改(gai)進
發布時(shi)間:2021-8-26 08:38:50
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摘要:由(you)于計量儀(yi)表誤差以(yi)及使用條(tiao)件變化帶(dai)來的誤差(cha)往👣往使天(tian)然氣
孔闆(pan)流量計
的(de)精度不能(neng)達到要求(qiu)。因此,找出(chu)引起誤差(cha)的因素,提(ti)出改🚩進措(cuo)施對于提(ti)高天然氣(qi)計量精度(du)具有重大(da)意義。
天然(ran)氣管道的(de)迅速發展(zhan),要求對天(tian)然氣流量(liang)進行更加(jia)正确的計(ji)量。由于孔(kong)闆計量方(fang)式結構簡(jian)單、投資少(shao)、計量🥵精度(du)較高,成爲(wei)我國天然(ran)氣流量最(zui)主要的計(ji)量方式,在(zai)全國各大(da)油田均有(you)應用。據調(diao)查,石油天(tian)然氣行業(ye)采用孔闆(pan)流量計作(zuo)爲貿易計(ji)量的😍約占(zhan)95%以上。
孔闆(pan)流量計
是(shi)通過測量(liang)安裝在管(guan)路中的同(tong)心孔闆兩(liang)側差壓來(lai)計算⭐流量(liang)的一種檢(jian)測設備。它(ta)由節流裝(zhuang)置、差壓計(ji)、
壓力計
和(he)溫度計等(deng)組成。它以(yi)能量守恒(heng)定律和流(liu)動連續性(xing)方程爲理(li)論依據,由(you)标準節流(liu)裝置産生(sheng)差壓,應用(yong)成❤️熟、可靠(kao)的儀表進(jin)行差壓、壓(ya)力、溫度測(ce)量,由流量(liang)積算儀或(huo)計算機控(kong)制系統👣進(jin)行計💁算得(de)到天然氣(qi)的流量🆚。在(zai)實際工作(zuo)中,由于🎯計(ji)量儀表🧑🏽🤝🧑🏻誤(wu)差以及📱使(shi)用條件變(bian)🙇♀️化帶來的(de)誤差往往(wang)使孔闆流(liu)量計的🎯精(jing)度不能達(da)到要求。因(yin)此,找出引(yin)起誤差的(de)因素,提出(chu)改進措施(shi)對于提高(gao)天然氣計(ji)量精度具(ju)有重大意(yi)義。
1計量誤(wu)差分析
1.1被(bei)測介質實(shi)際物理性(xing)質的不确(que)定度因素(su)
1.1.1天然氣相(xiang)對密度對(dui)流量計量(liang)的影響
天(tian)然氣流量(liang)值與1/Gr的平(ping)方根成正(zheng)比例變化(hua),如果将Gr作(zuo)爲一個獨(du)立量看待(dai),則當Gr的不(bu)确定度爲(wei)土a598時,由此(ci)引🈚起的天(tian)然氣标準(zhun)體積流量(liang)的不确定(ding)因素爲士(shi)0.25%可見,天然(ran)氣真實相(xiang)對密度♉Gr對(dui)流量計量(liang)的影響很(hen)大。Gr的不确(que)定度是由(you)實際天然(ran)氣各有關(guan)物理參♻️數(shu)确定、測量(liang)、分析的不(bu)确🚶♀️定度引(yin)起的。比如(ru),實際空氣(qi)的組分偏(pian)離标準組(zu)分的偏離(li)程度,各有(you)關組分分(fen)子量測量(liang)的不确定(ding)度.Gr的确定(ding)方💋法可分(fen)爲2類,一是(shi)用真實相(xiang)對密度計(ji)測量,例如(ru)浮力氣體(ti)天平、動量(liang)密度計.氣(qi)體密度計(ji)☎️等;二是先(xian)利用氣分(fen)析儀分析(xi)出天然氣(qi)的全組分(fen),然後根據(ju)天然氣組(zu)分計算Gr值(zhi)。目前,我國(guo)✌️普遍采用(yong)第2種方法(fa),但由于壓(ya)力溫度的(de)變化,Gr并不(bu)是一個定(ding)值。采用在(zai)線色譜及(ji)時檢測到(dao)組分的變(bian)化情況,可(ke)以提高計(ji)量精度。
1.1.2天(tian)然氣壓縮(suo)因子對流(liu)量計量的(de)影響
流量(liang)計量結果(guo)是以工作(zuo)狀态下的(de)流量形式(shi)給出,由于(yu)各地工況(kuang)不同,需将(jiang)流量轉化(hua)爲統一标(biao)準下的氣(qi)體流量。在(zai)壓力不高(gao)🐅、溫度不低(di)的情況下(xia),可以按照(zhao)理🍉想氣體(ti)方程進⛱️行(hang)體積流量(liang)換算。然而(er),實際🧡氣體(ti)和理💚想氣(qi)體總有一(yi)定差别,尤(you)其是在管(guan)道壓🐆力較(jiao)大或是溫(wen)度變化較(jiao)大的情況(kuang)下,氣體并(bing)不遵循理(li)想氣體狀(zhuang)态方程。天(tian)然氣壓縮(suo)系數的求(qiu)解有卡茨(ci)曲線圖求(qiu)解🔞法、卡茨(ci)表求解法(fa)、查《天然氣(qi)壓縮系數(shu)速查手冊(ce)》法。比較而(er)言,《速查手(shou)冊🐪》能迅速(su)、方便地計(ji)算出壓縮(suo)系數,但誤(wu)差更大。卡(ka)茨表最正(zheng)确,但🛀🏻由于(yu)卡茨表的(de)壓縮系數(shu)😘太少,當表(biao)内沒🐉有對(dui)應數👌值,還(hai)需用内插(cha)法算出,使(shi)用較麻煩(fan)。
1.1.3可膨脹系(xi)數ε對流量(liang)計量的影(ying)響
e是因氣(qi)體流經孔(kong)闆時密度(du)産生變化(hua)而引入的(de)修正系數(shu),這是🧡流量(liang)誤差的一(yi)個重要來(lai)源。當天然(ran)氣⁉️流量低(di)于設計流(liu)量時,實際(ji)的ε低于設(she)計的e,導緻(zhi)測量結果(guo)🥰偏小,反之(zhi),測量結果(guo)偏大。當實(shi)際流量與(yu)設🌈計流量(liang)一緻,而靜(jing)壓p1低于設(she)計壓力,實(shi)際的ε小于(yu)設🥵計的ε,使(shi)流量測量(liang)偏大,反之(zhi)偏小。
1.1.4脈動(dong)流對流量(liang)計量的影(ying)響
脈動流(liu)是由管道(dao)中氣體的(de)流速和壓(ya)力發.生突(tu)然變化造(zao)成‼️的,它能(neng)引起差壓(ya)的波動,使(shi)記錄曲線(xian)變成一個(ge)寬帶。引起(qi)脈動流🧡的(de)起因有單(dan)一的,也有(you)多個因素(su)綜合的,如(ru)長輸管道(dao)積液、天然(ran)氣壓縮機(ji)的使用、氣(qi)井之間壓(ya)力幹擾、用(yong)戶用氣不(bu)均、供氣調(diao)壓閥開度(du)的突然改(gai)變等均能(neng)引起差壓(ya)📐波動。
1.2儀器(qi)的設計安(an)裝管理誤(wu)差分析
1.21僅(jin)器的設計(ji)誤差
儀器(qi)本身産生(sheng)的誤差是(shi)由于儀器(qi)本身設計(ji)、安裝上和(he)使用過程(cheng)中,某些結(jie)構發生了(le)變化,導緻(zhi)測量參數(shu)🙇♀️變化,從而(er)影響🏃了氣(qi)⛱️體的測量(liang)正确度。主(zhu)要表現爲(wei)孔⚽闆入口(kou)直角銳利(li)度不夠,管(guan)徑尺寸與(yu)計算不符(fu),孔闆厚度(du)誤差,節流(liu)附件産生(sheng)台階。偏心(xin),孔闆⛱️上遊(you)端面有劃(hua)痕和毛刺(ci)🌂,環室尺寸(cun)産生台階(jie)、偏心,取壓(ya)孔加工不(bu)規範或堵(du)塞,焊接、焊(han)縫突出,節(jie)流件不同(tong)軸度。
1.2.2安裝(zhuang)管理誤差(cha)
安裝管理(li)誤差如果(guo)不及時解(jie)決,會成爲(wei)一個無法(fa)進行究🏃🏻♂️全(quan)定性分析(xi)的潛在誤(wu)差源。安裝(zhuang)誤差具有(you)🌈普遍性,如(ru)現場的施(shi)工條件不(bu)能滿足直(zhi)管段要求(qiu)的長度或(huo)管材不符(fu)合要求等(deng).具體表現(xian)爲管路超(chao)長、彎折偏(pian)多.孔闆變(bian)🛀形.上遊測(ce)量管沉積(ji)髒物造成(cheng)管徑偏小(xiao)、Re範🏃圍不符(fu)合标準規(gui)定、管道粗(cu)糙度影響(xiang)、焊口錯位(wei)。管理🏃🏻♂️上的(de)誤差主要(yao)表現爲儀(yi)表型号、孔(kong)闆尺寸與(yu)流量不匹(pi)配,引壓管(guan)、平衡閥、差(cha)壓計各連(lian)接部位的(de)滲漏,大氣(qi)🤞溫度、管壁(bi)積液、結蠟(la)的影響,人(ren)員操作錯(cuo)♉誤。
1.3流量積(ji)算方法不(bu)當對計量(liang)的影響
标(biao)準孔闆節(jie)流裝置與(yu)配置不同(tong)的二次測(ce).量儀表構(gou)成不同的(de)♻️流量積算(suan)方法。采用(yong)标準孔闆(pan)流量計測(ce)量天然氣(qi)流量,其流(liu)量👉值與天(tian)然氣組分(fen)、基壓、壓✂️力(li)、溫度等有(you)關。如果流(liu)🈲量測量系(xi)統沒有嚴(yan)格按計♋量(liang)标準要求(qiu)配置相🔴應(ying)的測量僅(jin)表,流量🔆積(ji)算時氣🔱體(ti)壓力、溫度(du)🈚和天然氣(qi)組分的變(bian)化沒有得(de)到完全♍補(bu)償,就會降(jiang)低💘流量計(ji)的正确📞度(du)。
2提高孔闆(pan)流量計計(ji)量精度的(de)措施
2.1孔闆(pan)流量的設(she)計安裝應(ying)符合技術(shu)标準
孔闆(pan)節流裝置(zhi)的設計安(an)裝應嚴格(ge)按照GB2624-81或SY/Y6143-1996标(biao)準規定的(de)👨❤️👨各項技術(shu)指标,特别(bie)在安裝時(shi),要根據孔(kong)闆前👣阻力(li)💋件形式配(pei)接足🐪夠長(zhang)度的直管(guan)段,長度至(zhi)少爲30d.當場(chang)地不允許(xu)時,必須在(zai)孔闆前的(de)直管段上(shang)安裝👣整流(liu)器。孔闆入(ru)口端面必(bi)須與管道(dao)線垂直,其(qi)偏差不能(neng)超過1'.安裝(zhuang)時孔闆嚴(yan)禁反向。要(yao)正确使用(yong)和選🥵擇壓(ya)差計,當壓(ya)差計工作(zuo)量程在30%以(yi)下時,必須(xu)及時更換(huan)壓差計的(de)量♉程或孔(kong)闆規格。法(fa)⭐蘭β值應爲(wei)0.20~-075.角接乃值(zhi)應爲a4~06.
2.2加強(qiang)業務培訓(xun),建立健全(quan)各項規章(zhang)制度
加強(qiang)職工的計(ji)量業務培(pei)訓,提高其(qi)技術水平(ping)和發現故(gu)障、解決問(wen)題的能力(li)。做好系統(tong)的檢修、維(wei)護、保🏃♂️養工(gong)作,延長其(qi)使用🐉壽命(ming)。建立健全(quan)各級計量(liang)管理責任(ren)制🐕度,标準(zhun)計量器具(ju)周期💃送檢(jian)和🔴維護制(zhi)度,工作僅(jin)表檢✂️驗.調(diao)校和維修(xiu)制度,計量(liang)設備😄和計(ji)量儀表的(de)資料格案(an)管理制度(du)等。
2.3推進計(ji)量方式的(de)自動化智(zhi)能化發展(zhan)
随着微傳(chuan)感器和微(wei)計算機技(ji)術的不斷(duan)發展,天然(ran)氣計量已(yi)逐步向在(zai)錢、實時。智(zhi)能靠近,改(gai)進傳感器(qi)技術來提(ti)高天然氣(qi)計量精度(du)非常有效(xiao),将測量傳(chuan)感器和采(cai)集、儲存及(ji)傳輸數據(ju)用電子元(yuan)件都集于(yu)一個模件(jian)的集成系(xi)統将成爲(wei)标準系統(tong),,體積更小(xiao),功能更強(qiang),價格更便(bian)宜。随着天(tian)然氣輸送(song)管線的不(bu)斷改進,現(xian)有❓的氣體(ti)測量技術(shu)❗應得到改(gai)進。
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