摘要(yao):
标準孔(kong)闆流量(liang)計
是一(yi)種成熟(shu)的流量(liang)計,在多(duo)年的試(shi)驗和使(shi)用過程(cheng)中♈積累(lei)了大量(liang)的數據(ju)和經驗(yan),以其耐(nai)高壓,安(an)裝使用(yong)維護方(fang)便等諸(zhu)多優點(dian)在我國(guo)天然氣(qi)計量中(zhong)占有主(zhu)導地位(wei)。本文就(jiu)孔闆流(liu)量計
的(de)在應用(yong)中誤差(cha)來源加(jia)以識别(bie),分析了(le)誤差産(chan)生原因(yin),并⁉️針對(dui)現場實(shi)際情況(kuang),提出了(le)控制措(cuo)施。
天然(ran)氣交接(jie)計量中(zhong)孔闆流(liu)量計廣(guang)泛應用(yong),在天然(ran)氣計量(liang)中占有(you)主導地(di)位,其最(zui)主要的(de)優點是(shi)耐高壓(ya),安裝使(shi)用維方(fang)便,對介(jie)質潔淨(jing)程度的(de)要求也(ye)不高,可(ke)與電子(zi)儀表和(he)機械儀(yi)表單獨(du)配套,是(shi)一種成(cheng)熟的流(liu)量計。但(dan)是,由于(yu)組成測(ce)🚶♀️量系統(tong)的組成(cheng)環節較(jiao)多,影響(xiang)孔闆計(ji)量精度(du)的因素(su)很多,現(xian)就孔闆(pan)流量計(ji)的誤差(cha)來源加(jia)以分析(xi),并針對(dui)誤差來(lai)源,在實(shi)際應用(yong)中采取(qu)相應措(cuo)施🔞,以提(ti)高計量(liang)精度。
1孔(kong)闆流量(liang)計的原(yuan)理
标準(zhun)孔闆流(liu)量計由(you)截流裝(zhuang)置,信号(hao)引線和(he)二次儀(yi)表📐系組(zu)成。其中(zhong)節流裝(zhuang)置是使(shi)管道中(zhong)流體産(chan)生靜壓(ya)力差的(de)💞裝置🌐,主(zhu)要由标(biao)準孔闆(pan),取壓裝(zhuang)置和,上(shang)下遊直(zhi)管段組(zu)成。其原(yuan)理是充(chong)滿管道(dao)的流體(ti),當它流(liu)經管道(dao)内🥵的節(jie)流件時(shi),流速将(jiang)在節流(liu)件處形(xing)成局💛部(bu)收縮,因(yin)而流速(su)增加,靜(jing)壓力降(jiang)低,于🐆是(shi)在節流(liu)件💔前後(hou)便産生(sheng)了壓差(cha)。流體流(liu)量愈大(da),産生的(de)壓差愈(yu)大,這樣(yang)依㊙️據壓(ya)差來衡(heng)量✊流量(liang)的大小(xiao)。
2天然氣(qi)計量誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)分析
2.1統(tong)計量的(de)誤差分(fen)析
2.1.1流出(chu)系數因(yin)素
影響(xiang)流出系(xi)數偏離(li)的原因(yin)包括:,
(1)儀(yi)器本身(shen)産生的(de)誤差:①孔(kong)闆入口(kou)直角銳(rui)利度超(chao)出标準(zhun)規定②管(guan)徑尺寸(cun)與計算(suan)不符③孔(kong)闆厚度(du)誤差④節(jie)流件附(fu)件産生(sheng)台階、偏(pian)心📱⑤孔闆(pan)上遊端(duan)面平度(du)⑥環室尺(chi)寸産生(sheng)台階、偏(pian)心⑦取壓(ya)位置⑧焊(han)接、焊縫(feng)突出⑨取(qu)壓孔加(jia)工不規(gui)範或堵(du)塞⑥節流(liu)件不同(tong)軸度。
(2)安(an)裝誤差(cha):管線布(bu)置的偏(pian)離,管線(xian)布置的(de)偏離造(zao)成的安(an)裝♉誤🏃♂️差(cha)是普遍(bian)性的,其(qi)産生的(de)主要原(yuan)因是現(xian)場不✨能(neng)足直管(guan)段要求(qiu)的長度(du)。
(3)使用誤(wu)差。①孔闆(pan)彎曲變(bian)形②上遊(you)測量管(guan)沉積髒(zang)物③上遊(you)端面沉(chen)積髒物(wu)④孔闆入(ru)口直角(jiao)邊緣變(bian)鈍、破損(sun)⑤雷諾數(shu)範圍🏃不(bu)符合标(biao)準規定(ding)⑥管道粗(cu)糙度影(ying)響(管道(dao)💯粗糙度(du)
增加、管(guan)道粗糙(cao)度變化(hua))。
2.1.2可膨脹(zhang)性系數(shu)
可膨脹(zhang)性系數(shu)是對流(liu)體通過(guo)節流件(jian)時密度(du)發生變(bian)化而引(yin)起的流(liu)出系數(shu)變化的(de)修正,它(ta)的誤差(cha)由兩部(bu)分組成(cheng):其🤟-”爲常(chang)🏃♀️用流量(liang)下可膨(peng)脹性系(xi)數的誤(wu)差,即标(biao)準确定(ding)值的誤(wu)差;其二(er)📞爲由于(yu)流量變(bian)化可膨(peng)脹性系(xi)數值将(jiang)随之波(bo)動帶😍來(lai)的誤差(cha)。一般在(zai)低❤️靜壓(ya)高差壓(ya)情況,可(ke)膨脹性(xing)系數值(zhi)有不可(ke)忽略的(de)誤差。
2.2實(shi)測量誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)
(1)測量管(guan)内徑、孔(kong)闆開孔(kong)直徑誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)。對于這(zhe)兩方面(mian)的數據(ju)測定,應(ying)是一.種(zhong)在嚴格(ge)的檢定(ding)條件下(xia)(人員、設(she)備、方法(fa)㊙️、環境等(deng)符合有(you)關标準(zhun)),認真按(an)照有關(guan)檢定規(gui)程和技(ji)術标準(zhun)的要求(qiu),對新制(zhi)造的或(huo)使用中(zhong)的孔闆(pan)及測量(liang)管進行(hang)檢定時(shi)所允許(xu)的測量(liang)不确定(ding)度,但由(you)于要考(kao)慮現場(chang)的實際(ji)工況條(tiao)♉件,因此(ci)這種✊檢(jian)🚶定要求(qiu)忽略了(le)如下一(yi)些影響(xiang)因素🌈:
①未(wei)對測量(liang)管内徑(jing)、孔闆開(kai)孔直徑(jing)實際工(gong)況條件(jian)下的溫(wen)度修正(zheng)🏃♀️;
②現場配(pei)備的長(zhang)度計量(liang)器具往(wang)往不能(neng)按期送(song)檢,現場(chang)計量人(ren)員☂️也未(wei)進行長(zhang)度計量(liang)測試方(fang)面的專(zhuan)業培訓(xun);
③對在用(yong)中的測(ce)量管,幾(ji)乎都未(wei)考慮腐(fu)蝕、變形(xing)及積塵(chen)附着等(deng)對其實(shi)際内徑(jing)産生的(de)變化;
④由(you)于測量(liang)管内部(bu)結構的(de)特殊性(xing),部分生(sheng)産廠家(jia)目📐前隻(zhi).選擇了(le)分别距(ju)孔闆上(shang)、下遊端(duan)面的兩(liang)個截面(mian)進行内(nei)徑測量(liang),并将平(ping)均🧑🏾🤝🧑🏼值刻(ke)在銘牌(pai)上供用(yong)戶參🔴考(kao),一般的(de)标準✊都(dou)要求至(zhi)少測量(liang)4個截面(mian)。
這些因(yin)素導緻(zhi)了實際(ji)工況條(tiao)件下孔(kong)闆孔徑(jing)及測量(liang)管🌈内徑(jing)的測量(liang)不确定(ding)度往往(wang)會超出(chu)标準規(gui)定🥰的範(fan)圍。
(2)天然(ran)氣流動(dong)時上遊(you)測的壓(ya)力、差壓(ya)、天然氣(qi)流動的(de)熱力學(xue)溫度👣誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)。這幾個(ge)變量,都(dou)屬于二(er)次儀表(biao)測量數(shu)據💰,根據(ju)🔞這些參(can)數的産(chan)生和測(ce)量過程(cheng),誤差産(chan)生原因(yin)主要有(you)以下幾(ji)個方面(mian):①數據的(de)産生。對(dui)于差壓(ya)和壓力(li)信号,正(zheng)确的取(qu)壓孔及(ji)引壓管(guan)線的制(zhi)造、安裝(zhuang)及使用(yong)是保證(zheng)獲得真(zhen)實數據(ju)的🚶♀️關鍵(jian),這些影(ying)響🆚因素(su)很多是(shi)難以定(ding)量或定(ding)性㊙️确定(ding)的,隻有(you)加強制(zhi)造及安(an)裝的規(gui)範化工(gong)作才能(neng)達到目(mu)的。對于(yu)溫度數(shu)據😍而言(yan),是否能(neng)夠真實(shi)地反映(ying)被測流(liu)體内部(bu)的溫度(du)是數據(ju)真實的(de)關鍵,主(zhu)要是感(gan)溫元件(jian)與(流的(de)接觸是(shi)否良好(hao),包括感(gan)溫頭的(de)安裝位(wei)置、插入(ru)深度、方(fang)向以及(ji)表面的(de)清潔程(cheng)度等。②數(shu)據💞的測(ce)量與傳(chuan)遞。儀表(biao)選型是(shi)否合适(shi),安裝位(wei)置是否(fou)合理,運(yun)行👌是否(fou)正常都(dou)是數據(ju)測🌈量和(he)傳遞過(guo)程中誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)。.
(3)相對密(mi)度,天然(ran)氣壓縮(suo)因子誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)。相對密(mi)🔞度,天然(ran)氣⭐壓縮(suo)因子都(dou)屬于氣(qi)體的物(wu)性參數(shu),天然氣(qi)🔱組成分(fen)析數據(ju)是用于(yu)物性參(can)數計算(suan),并通過(guo)物性參(can)數間接(jie)影響流(liu)量計算(suan)結果。天(tian)然(物性(xing)參數測(ce)量的精(jing)度,取決(jue)于天然(ran)氣取樣(yang)技術。天(tian)🔴然氣取(qu)樣技術(shu)是關系(xi)到所取(qu)樣品是(shi)否有代(dai)表性總(zong)是不但(dan)影響到(dao)天然氣(qi)組成分(fen)析結果(guo),也影響(xiang)到物性(xing)參數的(de)測量結(jie)果。取樣(yang)技術由(you)🐆三個因(yin)素組成(cheng),即取樣(yang)點分布(bu)、樣方式(shi)和取樣(yang)周期。
3實(shi)際應用(yong)中的控(kong)制措施(shi)
加強對(dui)重點設(she)備的檢(jian)查維護(hu)和保養(yang)。(1)孔闆。檢(jian)查内容(rong)包括:①定(ding)💋期🏃♀️檢定(ding):②上遊端(duan)面無可(ke)見損傷(shang);③上遊邊(bian)緣🏃🏻無卷(juan)口,無毛(mao)邊,無目(mu)測可見(jian)的異常(chang)現象當(dang)孔闆大(da)于或等(deng)于M時,目(mu)測檢查(cha)🧡,将孔闆(pan)上遊端(duan)面傾斜(xie),用日👄光(guang)或人工(gong)光源射(she)向直角(jiao)入口邊(bian)緣,邊緣(yuan)🔱無反射(she)光束;④下(xia)遊邊緣(yuan)☎️無毛刺(ci),劃痕和(he)可見損(sun)傷⭕:⑤定期(qi)排污和(he)清洗。
(2)氣(qi)路。主要(yao)檢查從(cong)孔闆閥(fa)到各個(ge)變送器(qi)的氣路(lu)是否有(you)洩漏、堵(du)塞等現(xian)象,氣路(lu)中是否(fou)有液體(ti)存在,主(zhu)要是🈲引(yin)壓管的(de)接頭♌、三(san)通、針形(xing)閥、放空(kong)閥以及(ji)
三閥組(zu)
等各個(ge)部位。
(3)二(er)次儀表(biao)。在保證(zheng)儀表選(xuan)型和精(jing)度等級(ji)正确的(de)基礎上(shang),定期對(dui)儀表進(jin)行維護(hu)和保養(yang)。主要包(bao)括:①定期(qi)檢定;
②檢(jian)查
差壓(ya)變送器(qi)
、
壓力變(bian)送器
的(de)零點。
(4)流(liu)量計算(suan)機。主要(yao)是對流(liu)量計算(suan)機的數(shu)據采集(ji)、參數♉設(she)置及計(ji)算的準(zhun)确性進(jin)行檢察(cha),主要有(you)以下内(nei)容:①通☎️道(dao)的檢查(cha);②參數🔞設(she)置的檢(jian)查;⑧計算(suan)精度的(de)檢查。可(ke)通過一(yi)些簡便(bian)實用的(de)流量計(ji)算軟件(jian)在相同(tong)條件下(xia)的計算(suan)值與流(liu)量計算(suan)機的計(ji)量值🏒進(jin)行對比(bi),分别計(ji)算機組(zu)數據,觀(guan)察結果(guo)是否相(xiang)👣近。
4結論(lun)
孔闆流(liu)量計廣(guang)泛應用(yong)于油田(tian)天然氣(qi)的交接(jie)計量,本(ben)文🔞分析(xi)🌐了影響(xiang)孔闆流(liu)量計計(ji)量精度(du)的因素(su),認爲隻(zhi)有從設(she)計、安裝(zhuang)、使用等(deng)方面都(dou)嚴格執(zhi)行有關(guan)⛹🏻♀️标準,用(yong)孔闆流(liu)量計計(ji)量然氣(qi)的精準(zhun)度将大(da)大提高(gao)。
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