孔闆(pan)流量計(ji)計量分(fèn)析

    SKLG型 差(chà)壓式孔(kǒng)闆流量(liàng)計 優點(dian)是适用(yòng)于較大(da)口徑管(guan)道的計(jì)量；結構(gòu)簡單，安(an)🌂裝容易(yì)；無✌️可動(dòng)部件，性(xing)能可靠(kào)，耐用；應(ying)用曆史(shi)悠久☂️，标(biao)準規定(ding)全；SKLG型差(cha)壓式孔(kong)闆流量(liàng)計按标(biao)準制造(zao)的孔闆(pan)不需要(yào)标定；價(jia)格便宜(yí)。SKLG型差壓(ya)式孔闆(pǎn)流量計(ji)缺點：壓(ya)損大時(shí)不适宜(yi)長輸管(guǎn)線計量(liàng)；量程比(bǐ)小；前後(hou)直管段(duàn)要求長(zhǎng)，占地面(mian)積大；輸(shu)出信号(hào)爲模拟(nǐ)信号，重(zhong)複性不(bú)高；對整(zheng)套流量(liang)計的精(jing)度影響(xiang)因素多(duō)且錯綜(zong)複雜，很(hěn)難提高(gao)測量精(jīng)度。
一、不(bu)确定度(dù)分析
節(jiē)流式差(cha)壓流量(liang)計不确(que)定度計(jì)算式：
（1）式(shì)中；Eqm-流量(liang)相對不(bú)确定度(dù)，% ；EC，Eε，ED，Ed，Eρ，EΔp-分别爲(wei)C，ε，D，d，ρ，Δp的相對(dui)不确定(dìng)度，%；β-直💔徑(jìng)比⁉️，無量(liàng)綱。
    1.SKLG型 孔(kong)闆流量(liang)計計 算(suàn)方程中(zhong)描述流(liu)體流動(dòng)狀态真(zhen)實性不(bu)确定度(dù)因素
    多(duo)年來，我(wǒ)國的天(tiān)然氣計(jì)量一直(zhí)以體積(ji)流量爲(wèi)結算依(yī)據，即🧡以(yǐ)一個大(da)氣壓（101.325kPa）下(xia)，20℃時的天(tian)然氣的(de)量，對應(ying)的體積(jī)流量。根(gen)據标準(zhun)，天然氣(qi)标準體(tǐ)積流量(liàng)計算✂️公(gōng)式爲[2]  （2） 式(shi)中：qsc-标準(zhǔn)狀态下(xià)天然氣(qi)體積流(liu)量，m3/s；As-秒計(jì)量系數(shu)，無量綱(gang)，As=3.1794×10-6；C-流出🔞系(xi)數，無量(liàng)綱；E-漸近(jìn)速度系(xì)數，無量(liàng)綱；d-孔闆(pǎn)開孔直(zhi)徑👌，mm；FG-相對(dui)密度系(xì)數，無量(liàng)綱；ε-可膨(peng)脹性系(xi)數，無量(liàng)綱；F2-超壓(yā)縮因子(zi)，無量綱(gang)；FT-流動溫(wen)度系數(shu)，無量綱(gang)；p1-孔🈲闆上(shang)遊側取(qu)壓孔氣(qì)流絕對(duì)靜壓，MPa；Δp-氣(qi)流流經(jing)孔闆時(shí)㊙️産生的(de)差壓💘，Pa。
流(liu)出系數(shù)C爲通過(guo)節流裝(zhuāng)置的實(shi)際流量(liang)值與理(li)論流量(liàng)值🌏之比(bǐ)💯。它是在(zai)上遊直(zhi)管段充(chong)分長的(de)實驗條(tiáo)件下，并(bing)且♻️孔闆(pan)節流裝(zhuang)置🌈在滿(mǎn)足規定(dìng)的技術(shù)指标下(xià)進行校(xiào)準标🔞定(ding)的，才具(ju)計量特(te)性。
 （3）式中(zhong)： 直徑比(bǐ)，β=d/D；D值的單(dan)位爲mm；當(dāng)間距符(fu)合法蘭(lan)取壓方(fang)式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時， L1=L2=25.4/D；當(dang)間距符(fú)合角接(jiē)取壓方(fāng)式時，L1=L2=0。
    根(gen)據規範(fàn)，孔闆開(kai)孔直徑(jing)d、測量管(guan)内徑JD、直(zhí)徑比β和(hé)管徑雷(lei)諾數ReD的(de)✏️極限值(zhí)應符合(he)表1規定(dìng)。
表1 孔徑(jìng)、管内徑(jìng)、直徑比(bǐ)和雷諾(nuò)數極限(xian)值表

當(dang)氣流流(liú)束在孔(kong)闆前1D處(chù)充滿管(guan)道，且爲(wèi)紊流狀(zhuang)态時，流(liú)⚽出系✏️數(shù)🐕C的百分(fèn)誤差爲(wei)：當β≤0.6時，爲(wèi)±0.6%；當0.67πβ≤0.75時，爲(wèi)±β%。
    2.被測介(jiè)質實際(ji)物理性(xing)質的不(bu)确定度(du)因素
    2.1 多(duo)相、非牛(niú)頓流體(ti)[3]~[5]
    标準中(zhong)要求流(liu)經流量(liang)計的流(liu)體必須(xū)是單相(xiang)的牛👣頓(dùn)流體✏️。但(dan)🥰是在油(you)氣田開(kai)采中現(xian)場液體(tǐ)含有微(wei)粒雜質(zhi)‼️或氣泡(pao)，氣體中(zhōng)有液滴(di)或固體(ti)微粒是(shi)難以避(bi)免的，問(wen)題的關(guān)鍵是這(zhè)些分散(sàn)🐆相的含(hán)🔞量多少(shao)會影響(xiang)到基本(běn)特性?确(què)定這個(gè)界限🌐是(shì)很重要(yào)的，未來(lai)界限的(de)試驗研(yán)究是流(liu)量計研(yán)制的一(yī)個内容(róng)。
    結果表(biǎo)明：（1）用孔(kǒng)闆流量(liàng)計測量(liang)氣體流(liú)量，當氣(qi)體中夾(jiá)帶少量(liang)㊙️體時，流(liú)量測量(liang)不确定(ding)度偏高(gāo)，測量的(de)濕🔱氣流(liú)量随β的(de)增✊加而(ér)㊙️減少，在(zai)β比爲0.7時(shí)，測得的(de)流量偏(piān)🤩差爲-1.7% ；（2）當(dāng)少量液(yè)體時，在(zài)β比爲0.5時(shi)表明孔(kong)🐉闆性能(neng)較好，但(dan)是将夾(jiá)帶在孔(kong)闆上遊(you)脫出，以(yi)獲得計(ji)量性能(neng)；（3）用💜舊的(de)孔闆流(liú)量計測(ce)量濕氣(qì)，流量計(jì)量值将(jiang)降低3%。
    2.2 天(tiān)然氣相(xiàng)對密度(du)的影響(xiang)
    密度參(cān)數是天(tiān)然氣測(ce)量中極(ji)爲物性(xìng)參數， 密(mì)度測量(liang)的不準(zhun)确度對(dui)整個測(ce)量系統(tong)的不精(jīng)度有着(zhe)很大影(yǐng)響。根據(ju)計量條(tiáo)件估算(suàn)密度帶(dai)來的不(bu)确定度(dù)：當儀表(biǎo)精度較(jiào)低運行(hang)在下限(xiàn)時，不确(què)定度爲(wei)±0.818%；反之，不(bú)确定度(dù)則在±0.793%，由(yóu)此可見(jiàn)密度在(zài)流量測(ce)量中至(zhi)關重要(yào)，所以爲(wèi)了準确(què)進行天(tiān)然氣計(jì)量，選用(yòng)在線色(sè)♈譜儀進(jin)行組💰分(fèn)在線分(fen)析是十(shí)分必要(yao)的。
    3.測量(liàng)中重要(yao)設備（如(ru)孔闆開(kai)孔直徑(jìng)及直徑(jìng)比）的不(bú)确定度(du)
    規範規(guī)定，标準(zhǔn)孔闆是(shi)由機械(xie)加工獲(huò)得的一(yi)塊圓形(xíng)穿孔的(de)薄闆。它(tā)的節流(liu)孔圓筒(tong)形柱面(mian)與孔闆(pan)上遊端(duan)面垂直(zhí)，其邊緣(yuan)是尖銳(rui)的， 孔闆(pan)厚與孔(kong)闆直徑(jìng)比是比(bi)較小的(de)。孔闆在(zai)測量管(guan)内的部(bù)分應該(gai)是圓的(de)并與測(cè)🍓量管軸(zhóu)線同軸(zhou)，孔闆的(de)兩端面(miàn)應始終(zhong)是平整(zheng)的和平(ping)📞行的
    3.1 孔(kong)闆偏心(xīn)
    根據GB2624-81規(guī)定，孔闆(pan)應與節(jiē)流裝置(zhi)中的直(zhí)管段對(duì)中。實驗(yàn)表明，孔(kǒng)闆偏心(xin)引起的(de)計量誤(wu)差一般(ban)在2%以内(nei)，孔徑比(bi)β值愈高(gao)，偏心率(lü)影響🔴愈(yu)大，應不(bú)用值高(gao)的孔闆(pan)。

                                 
 3.2 孔闆彎(wan)曲
    由于(yú)安裝或(huò)維修不(bú)當。使孔(kǒng)闆發生(shēng)彎曲或(huo)變形， 導(dǎo)緻流量(liang)🔞測⭐量誤(wu)差較大(dà)。在法蘭(lan)取壓的(de)孔闆上(shang)進行測(cè)試，孔闆(pan)彎曲産(chǎn)生的最(zui)🌈大誤差(cha)約爲3.5%，見(jian)圖1。
    3.3 孔闆(pan)邊緣尖(jiān)銳度
    孔(kong)闆入口(kou)邊緣磨(mo)損變鈍(dùn)不銳或(huò)受腐蝕(shí)發生缺(quē)口，或孔(kong)闆管道(dao)内部的(de)焊縫或(huo)計量法(fǎ)蘭墊片(piàn)，都将使(shǐ)實際流(liú)量💃🏻系數(shu)💁增大和(he)差壓降(jiang)低，造成(chéng)計算氣(qì)量偏小(xiao)。
    二、提高(gāo)計量精(jing)度的措(cuò)施
    1.消除(chu)氣流中(zhōng)的脈動(dong)流
    管道(dao)中由于(yú)氣體的(de)流速和(he)壓力發(fa)生突然(rán)變化，造(zao)成脈🏃‍♀️動(dong)流，它🈲能(neng)引起差(cha)壓的波(bo)動，而節(jiē)流裝置(zhì)的流量(liang)計算公(gong)式是以(yi)蘭孔闆(pǎn)的穩定(ding)流動爲(wei)基礎的(de)，當測量(liang)點有脈(mo)動現象(xiàng)時，穩定(dìng)原理不(bu)能成立(lì)，從而影(yǐng)響測量(liang)精度，産(chǎn)生計量(liang)誤差。
    脈(mo)流流量(liang)總不确(que)定度等(děng)于按GB/T2624-93計(jì)算的測(ce)量誤差(cha)與♊脈動(dòng)附加不(bú)🈚确定度(dù)的合成(cheng)。（4）式中：ET-脈(mò)動附加(jiā)不确定(ding)度，無量(liàng)綱； -軸向(xiang)時均速(sù)度，m/s； -速度(du)脈動分(fèn)量均方(fāng)根值，m/s。（公(gong)式應用(yong)條件≤0.32） 因(yin)此，爲了(le)保證天(tian)然氣計(ji)量精度(du)，必須抑(yì)制脈動(dong)流。常用(yong)的💋措施(shi)有：
    （1）在滿(mǎn)足計量(liang)能力的(de)條件下(xià)，應選擇(zé)内徑較(jiao)小的測(ce)量管，提(ti)高差🐉壓(ya)和孔徑(jìng)比；
    （2）采用(yong)短引壓(yā)管線，減(jiǎn)少管線(xiàn)中的阻(zu)力件，并(bing)使上下(xià)遊管線(xiàn)長度相(xiàng)等，減少(shǎo)系統中(zhōng)産生諧(xié)振和壓(yā)力脈動(dòng)振幅增(zeng)加；
    （3）從管(guan)線中消(xiao)除遊離(lí)液體，管(guan)線中的(de)積液引(yǐn)起的脈(mo)動可♍采(cai)用💘自動(dòng)清管系(xi)統或低(dī)處安裝(zhuāng)分液器(qì)來處💃理(li)。
   2.計量裝(zhuāng)置的設(shè)計安裝(zhuāng)應符合(he)規範
    由(yóu)于影響(xiang)孔闆流(liú)量計測(ce)量精度(dù)的根本(ben)原因是(shi)節流裝(zhuang)置的幾(jǐ)何形狀(zhuàng)和流動(dòng)動态是(shì)否偏離(lí)設計标(biāo)準。因📐此(ci)在使用(yòng)過程中(zhōng)必須定(dìng)期做好(hao)系統的(de)校檢、維(wéi)護工作(zuò)，對于實(shí)際使✊用(yòng)中的壓(ya)力、溫度(dù)、流量等(děng)工況參(cān)數的變(bian)化，應進(jìn)行及時(shi)修正。可(kě)采用全(quan)補償的(de)流量計(jì)算機的(de)積算方(fang)案，以減(jian)少計量(liàng)誤差，确(què)保計量(liàng)精度。
    3.避(bi)免人爲(wèi)計量誤(wù)差
    加強(qiang)計量管(guan)理，提高(gāo)操作人(ren)員技術(shù)素質。

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