摘要(yao): 差壓式流量(liàng)計 量系統的(de)工作原理,分(fèn)析天然氣氣(qi)計量系統在(zai)實🈲際使用中(zhōng)所産生的幾(jǐ)個主要誤差(chà),對如何解決(jue)天然氣計量(liàng)系統中的問(wèn)題提出幾條(tiao)途徑。
　　爲了加(jiā)快我國天然(ran)氣計量技術(shù)與國際接軌(gui),促進貿易與(yǔ)交流,考慮到(dao)标準、适用性(xìng)及标準的連(lián)續性,針對天(tiān)然氣氣介質(zhi)的特殊性和(hé)我國天然氣(qi)計量長期實(shí)踐的經驗,2004出(chu)台😄了新标準(zhun)即《用标準孔(kǒng)闆流量計 測(cè)量天然氣流(liu)量》SY/T6143-2004。
　　目前,油田(tian)與供水供電(dian)公司之間的(de)天然氣貿易(yì)結算,采用⚽的(de)是 孔闆流量(liang)計 ,即根據中(zhong)國石油天然(rán)氣行業标準(zhǔn)SY/T6143-2004編程組态實(shí)現計量。
1差壓(ya)式流量計量(liang)系統的工作(zuò)原理
　　對于測(cè)量氣體來講(jiang),差壓式流量(liàng)計是一類應(ying)用最廣泛的(de)流量計,在各(ge)類流量儀表(biǎo)中其使用量(liàng)占居首位。近(jin)年來,由于各(gè)種新型流量(liàng)計的問世,它(ta)的使用量百(bai)分數逐漸~下(xià)降⚽,但目前仍(réng)是最重要的(de)一類流量計(ji)。
　　差壓式流量(liang)計是根據安(ān)裝于管道中(zhong)标準孔闆産(chan)生♌的差🚶壓,已(yǐ)知的流體條(tiáo)件和标準孔(kǒng)闆與管道的(de)幾何尺寸來(lái)計算流🚩量的(de)儀表。差壓式(shì)流量計由-次(cì)裝置(标🧑🏾‍🤝‍🧑🏼準孔(kong)闆)和二次🔴裝(zhuang)置( 差壓變送(song)器 、配電器、控(kòng)制器和流量(liàng)計算機)組成(chéng)。
　　孔闆流量計(jì)量系統主要(yao)由标準孔闆(pǎn)、差壓變送器(qi)和流量計算(suan)機組成,即有(yǒu)硬件和軟件(jian)兩部分組成(cheng)。孔闆的作用(yòng)主要是氣體(ti)㊙️流經孔闆時(shí)使.上下遊側(cè)産生壓力差(cha)P1,P21;差壓變送器(qi)的作❄️用是将(jiang)壓差轉換爲(wei)4-20mA的标準信号(hào);流量計✌️算機(ji)主要👉是根據(jù)SY/T6143-2004标🚩準-一《用标(biāo)準孔闆流量(liang)計測量天然(ran)氣流量》,以天(tiān)然氣在标準(zhǔn)條件下體積(jī)流量計算實(shi)用公式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲核(hé)心進行編程(cheng)和組态，将采(cai)集來的所有(you)相關天然♋氣(qi)的工況數據(jù)進行處理,最(zui)後以标況體(tǐ)積流量顯示(shi)給用戶。
2差壓(yā)式流量計量(liang)系統常見誤(wù)差進行分析(xī)
　　由于計量儀(yí)表誤差以及(ji)現場使用條(tiao)件不完全符(fu)合标準💋規定(dìng)的情況是難(nán)免的,其帶來(lai)的誤差往往(wǎng)❓影響💔計量貿(mao)易結算。下面(mian)就常見的誤(wù)差進行分析(xi)♊。
(1)對用戶的用(yòng)氣量掌握得(dé)不夠準确,即(jí)用于計算孔(kong)闆孔徑的最(zuì)大流量和最(zui)小流量偏離(li)用戶實際的(de)最大流量✏️和(hé)最小流量較(jiào)🈲大,這樣造成(cheng)計算出來的(de)🎯孔闆孔徑較(jiào)大,即.而産生(sheng)誤差。
　　現根據(ju)SY/T6143-2004天然氣流量(liang)計量方法中(zhong)的使用公式(shi):AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分析:在🔞壓力(li)、溫度及組分(fen)不變的情況(kuang)下，AvnCEFGεEzFT是常數,差(cha)壓計量程不(bu)變,變量是d和(hé)△P。
　　大孔闆測小(xiao)流量,△P偏小這(zhe)樣使差壓計(ji)工作在量程(chéng)⭐的10%以下,這是(shi)不符合SY/T6143-2004的要(yao)求即差壓值(zhi)宜工作在滿(man)量程的10%~90%範圍(wei)内。
(2)孔闆的制(zhì)造和安裝應(yīng)符合SY/T6143--2004的規定(dìng)才能投入使(shǐ)用。孔闆在使(shi)用過程中受(shòu)氣體的沖刷(shuā)和腐蝕程度(dù)不同,特别是(shi)🏃🏻‍♂️對孔闆直角(jiao)入口邊緣和(he)直管段内壁(bì)|的沖刷腐💛蝕(shí)尤爲嚴重,這(zhe)将影響到孔(kong)闆㊙️直角入口(kǒu)邊📱緣圓弧半(bàn)徑rk和直管段(duan)内表面粗糙(cao)度算術平均(jun1)偏差Ra的标準(zhun)規定,流出系(xi)數🎯C将發生變(biàn)化💘,流量測量(liàng)的不确定度(du)超過估算值(zhí)。爲了避免這(zhè)種誤差,更換(huàn)新孔闆和新(xīn)直管段,若要(yao)繼續使用可(ke)🍉求出rk和Ra′對流(liu)出系數修正(zheng)後再使用。修(xiu)正方法爲:将(jiāng)原流出系數(shu)C乘上孔闆尖(jian)銳度系數bk和(hé)🔴粗糙度❗系數(shu)rRe或者同時乘(cheng)bk和☔rRe即C′=CbkrRe.
　　可以看(kàn)出修正後的(de)流出系數比(bǐ)原流出;系數(shù)要大,如果不(bú)進行修正這(zhè)樣計算的流(liu)量結果Grn偏小(xiǎo)。
2.3由于差壓式(shi)流量計對現(xiàn)場的安裝
　　要(yao)求比較高,所(suo)以下面談談(tan)一些安裝不(bú)當造成的💋誤(wu)差。
　　SY/T6143--2004标準規定(ding)差壓變送器(qi)與壓力變送(song)器的取壓孔(kǒng)和導🛀壓管🐪分(fèn)開設置,在保(bǎo)證雙重連接(jiē)不導緻差壓(yā)測量的誤差(cha)時,允許将上(shang)遊靜壓取壓(yā)口與差壓變(bian)送器的上遊(yóu)取壓口共用(yong)。
　　如果差壓變(biàn)送器下遊側(cè)導壓管的排(pai)污閥由于人(ren)爲操作或📐者(zhe)産生洩露,這(zhè)時P2減小，則△P=P1-P2增(zēng)大，根據公式(shi)Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可以看出最(zuì)終的體積流(liú)量qm增大。所以(yi)标準要求閥(fa)組應有封記(jì),以防未經許(xu)可的操作影(ying)響整個測量(liang)精度。
　　現場惡(e)劣工作條件(jiàn)下，節流裝置(zhi)與差壓變送(sòng)器及其連接(jie)部👣分引壓管(guǎn)線是使用維(wei)護的重點。其(qí)産生誤差的(de)因素主📱要有(yǒu):①現場不能滿(mǎn)足直管段要(yào)求的長度。②上(shàng)遊測量🏃‍♀️管沉(chen)積髒物。③直管(guǎn)段粗糙度影(ying)響,④節流件産(chan)生台階、偏心(xin)。⑤孔闆上遊端(duan)面平度。⑥取壓(yā)位置。焊接、焊(hàn)縫突出。⑦.導壓(ya)管的🍉敷設及(ji)防凍。⑧節流件(jiàn)不同軸度。⑨直(zhí)管段🈲的圓度(dù)和直度。◎溫🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度(dù)變送器的安(an)裝。
2.4流體參數(shu)的變化所帶(dài)來的誤差
　　天(tiān)然氣從單井(jǐng)計算,集氣計(ji)量到配氣計(ji)量,氣體組分(fèn)各不相同。由(you)于氣體組分(fèn)的變化引起(qi)天然氣相🤞對(dui)密🏃‍♀️度G,的變化(hua),終而影響體(tǐ)積流量。目前(qian)南氣末站計(jì)量系統采用(yong)的是直接輸(shu)入天然氣組(zǔ)分和相對密(mì)度的方⚽法;假(jia)如天然氣的(de)來源發生變(biàn)化,則組分就(jiu)不同,相對密(mi)度也不同,所(suǒ)産生的熱❄️量(liang)也是不一樣(yang)的。根據公式(shi)🔴FG=(1/Gr)?得知,由于組(zǔ)分的改變導(dǎo)緻相對密度(du)G,變小或變大(dà),那麽FG變大📱或(huò)變小,則qvn變大(da)或變小。所以(yi)說天然氣的(de)來源改變就(jiù)要對天然氣(qì)的組分進行(háng)分析,若不及(jí)時糾正就會(huì)産生偏差。
由(you)于流出系數(shù)c與雷諾數Rep有(yǒu)關。雷諾數的(de)大小取決于(yú)三個參♋數⚽，即(jí)流體的速度(du)、流束的定型(xíng)尺寸以及工(gōng)作狀态下的(de)粘度。在雷諾(nuò)數較小時，流(liu)出系數的變(bian)化較🈲大,因此(cǐ),在被測流量(liang)偏離常用流(liu)量時,會引🔱起(qǐ)附加誤差。爲(wei)了使這個附(fu)加⭕誤差不緻(zhi)🔆太大,對已🏃‍♀️知(zhī)β值的節流裝(zhuāng)置,最好在雷(léi)諾數較高的(de)區域内使用(yòng)。
3解決天然氣(qì)計量問題的(de)幾條途徑
3.1加(jiā)強管理,提高(gao)技術人員素(sù)質
　　安裝和使(shǐ)用誤差是在(zài)安裝時或長(zhǎng)期使用中由(you)于流體介質(zhi)💋腐蝕、磨損、沾(zhan)污等造成的(de)。因此,應嚴格(ge)按技術要求(qiu)安裝流量計(jì)量系統,消除(chu)安裝誤差。在(zài)使用過程中(zhong),操作人員應(yīng)做好系統的(de)檢修、維護、保(bǎo)養工作,延長(zhang)🔞其使用壽命(mìng),減小計✨量誤(wu)差。同時，在實(shí)際使用中應(yīng)嚴格執行SY/T6143-2004标(biāo)準規範。
3.2測量(liàng)儀表的正确(què)選用
　　測量儀(yi)表應首選标(biao)準節流裝置(zhì),當流量變化(hua)範圍大時要(yào)考慮用寬量(liàng)程智能差變(biàn),二次儀表的(de)計量模型應(ying)符合SY/T6143-2004的要求(qiu)計算FZ能輸入(ru)組份,實時計(ji)算C值.
3.3加強技(ji)術人員的培(pei)訓
　　要求對計(ji)量技術人員(yuan)不定期的進(jin)行在外學習(xi)、交☁️流,對計量(liang)檢定人員可(ke)以适當的采(cai)取内部培訓(xùn)的㊙️方式，改善(shàn)🔆計量✔️隊伍的(de)結構,加強單(dan)位計量部門(mén)的計最管理(lǐ),逐步提高計(ji)量人員的技(ji)術⭕素質,對更(geng)好🔴的加強計(ji)量監督具有(you)重要的意義(yì)。因此在天然(ran)氣✌️計量的實(shi)際應用中要(yào)求技術人員(yuan)應深入研究(jiu)SY/T6143-2004的👈精髓嚴格(ge)按标準規定(ding)安裝、使用、處(chu).理數據，保證(zhèng)天然氣計量(liàng)的精度。
4天然(ran)氣計量的發(fa)展方向
　　引進(jin)、消化、吸收近(jin)幾年發展起(qǐ)來的天然氣(qì)計量新技術(shu)。從國外情況(kuang)來看,在天然(rán)氣國際貿易(yi)中能量計量(liàng)🔴幾乎已全面(miàn)取代傳💘統的(de)體積計量,而(ér)我國的天然(ran)氣計量領域(yu)中體積計量(liàng)仍占統制地(di)位。爲了盡快(kuài)與國⛱️際接軌(gui),使用單位與(yu)各科研究院(yuàn)所聯合攻關(guān),開展天然氣(qi)能量計♻️量的(de)試驗工作,并(bing)在此基礎上(shàng)完成标準化(hua),SY/T6143-2004标準就完善(shan)了質量計量(liàng)和能量計量(liàng)，在消化引進(jìn)技術的基礎(chǔ)上發👈展适合(hé)我國國情的(de)天然氣質量(liang)、能量計量系(xì)統。
5結論
　　由于(yu)孔闆流量計(ji)在使用中,産(chan)生誤差的因(yin)素很多,所以(yǐ)要求計量技(jì)術人員加強(qiang)計量系統在(zai)現場的🔅安裝(zhuāng)要求🌍和儀表(biao)選🌈型以及軟(ruan)件組态，對産(chǎn)生的誤差要(yào)及時地應用(yòng)科學方法修(xiū)正,保證天然(rán)氣貿易結算(suan)正常🈲運行。

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