摘要(yào):由于計量儀表(biao)誤差以及使用(yong)條件變化帶來(lái)的誤差往🛀🏻往使(shǐ)天然氣
孔闆流(liu)量計
的精度不(bu)能達到要求。因(yin)此,找出引起誤(wù)差的因素,提出(chū)改進措施對于(yu)提高天然氣計(ji)量精度具有重(zhòng)大意義。
天然氣(qì)管道的迅速發(fā)展,要求對天然(rán)氣流量進行更(gèng)加正❤️确的計量(liang)。由于孔闆計量(liàng)方式結構簡單(dan)、投資少🛀🏻、計量精(jīng)度較高,成爲我(wǒ)國天然氣流量(liàng)最主要的計量(liang)方式,在全國各(gè)大油田📱均有應(yīng)用。據調查,石油(yóu)天然氣行業采(cai)用孔闆流量計(jì)作爲貿易計量(liàng)的☎️約占95%以上。
孔(kǒng)闆流量計
是通(tong)過測量安裝在(zài)管路中的同心(xin)孔闆兩側差壓(yā)來🐅計算流量的(de)一種檢測設備(bei)。它由節流裝置(zhì)、差壓計、
壓力計(jì)
和溫度計等組(zu)成。它以能量守(shǒu)恒定律和流動(dong)連續💃🏻性方程爲(wei)理論依據,由标(biao)準節流裝置産(chan)生差壓,應🌈用成(cheng)👨❤️👨熟、可💰靠的儀表(biao)進行差壓、壓力(lì)、溫度測量,由流(liú)量積算儀或計(ji)✂️算機控制系統(tong)進行計算得到(dao)天然氣的流量(liàng)。在實際工作中(zhōng),由于計量儀表(biǎo)誤差以及使用(yòng)條件變化帶來(lai)的誤差往往使(shi)孔👈闆流量計的(de)精度不能達到(dao)要求。因此,找出(chu)引起誤差的因(yīn)素,提出改進措(cuo)施對于提高天(tiān)然氣計量精度(du)具有重大意義(yi)。
1計量誤差分析(xi)
1.1被測介質實際(ji)物理性質的不(bú)确定度因素
1.1.1天(tiān)然氣相對密度(du)對流量計量的(de)影響
天然氣流(liu)量值與1/Gr的平方(fang)根成正比例變(bian)化,如果将Gr作爲(wei)🌈一🍉個獨立量看(kan)待,則當Gr的不确(què)定度爲土a598時,由(yóu)此引起的天然(rán)氣标準體積流(liú)量的不确定因(yin)素爲士0.25%可見,天(tian)然氣真實相對(dui)密度Gr對流量計(jì)量的影響很大(dà)。Gr的不确定度是(shì)由實際天然氣(qì)各有關物理參(can)數确定、測量、分(fèn)析的不确定度(dù)引起的。比如,實(shí)際空氣的組分(fèn)偏離标準組分(fèn)的偏離程度,各(gè)有關組分分子(zǐ)量測量的不确(que)定度.Gr的确定方(fang)法可分爲2類,一(yi)是用真實相對(duì)密度計測量,例(lì)如浮力氣☎️體天(tian)平、動量密度計(ji).氣體密度計等(děng);二是先利用氣(qi)分析儀分析出(chū)天然氣的全組(zu)分,然後根據天(tiān)然氣組分計算(suàn)Gr值。目前,我國🈲普(pu)遍采用第🈲2種方(fāng)法,但由于壓力(lì)溫度的變化,Gr并(bìng)不是一個定值(zhi)👄。采用在線色譜(pǔ)及時檢測到組(zu)分的🚩變化情況(kuàng),可以提高計量(liàng)精度。
1.1.2天然氣壓(yā)縮因子對流量(liàng)計量的影響
流(liu)量計量結果是(shi)以工作狀态下(xia)的流量形式給(gei)出,由🔞于各地工(gōng)況不同,需将流(liu)量轉化爲統一(yī)标準下的氣體(ti)流量。在壓力不(bú)高、溫度不低的(de)情況下,可以按(an)照理想氣體📞方(fāng)程進行體積🔞流(liú)量換💃算。然而,實(shi)際🌈氣體和理想(xiǎng)氣體總有一定(dìng)差别,尤其是在(zai)管道壓力較大(da)或是溫度變化(hua)較大的情況下(xia)💁,氣體并不遵循(xún)理想氣體狀态(tài)方程。天然氣壓(yā)縮系數的求解(jie)有👄卡茨曲線圖(tu)求解法、卡茨表(biao)求解法⚽、查《天然(ran)氣壓縮系數速(sù)查手冊》法。比🙇🏻較(jiao)而言,《速查手冊(cè)》能🧑🏽🤝🧑🏻迅速、方便地(di)計算出壓縮系(xi)數,但誤差更大(da)。卡茨表最正确(que),但由于卡茨表(biǎo)的壓縮系數太(tài)少,當表内沒有(you)對應數💃值,還需(xū)用内插法算出(chū),使用較麻煩。
1.1.3可(kě)膨脹系數ε對流(liú)量計量的影響(xiang)
e是因氣體流經(jīng)孔闆時密度産(chǎn)生變化而引入(rù)的修🛀🏻正🏃🏻♂️系📞數,這(zhe)是🙇♀️流量誤差的(de)一個重要來源(yuan)。當天然氣流量(liang)低于設計💜流量(liàng)💚時,實💰際的ε低于(yu)設計的e,導緻測(ce)☁️量結果偏小,反(fan)之,測量結果偏(piān)大。當實🔴際流量(liang)與設💛計流量一(yi)緻,而靜壓p1低于(yu)設計壓力,實際(ji)的ε小于設計的(de)ε,使流量測量偏(piān)大,反💔之偏小。
1.1.4脈(mò)動流對流量計(jì)量的影響
脈動(dòng)流是由管道中(zhong)氣體的流速和(he)壓力發.生突然(ran)變化造🥵成的,它(tā)能引起差壓的(de)波動,使記錄曲(qǔ)線變成一個寬(kuan)❌帶。引起脈🌍動流(liu)🐕的起因有單一(yī)的,也有多個因(yīn)素綜合的,如長(zhǎng)輸管道積液、天(tiān)然氣壓縮機的(de)使用、氣井之間(jian)壓力幹擾、用戶(hu)用氣不均‼️、供氣(qì)調壓🔴閥開度的(de)突然改變等均(jun1)能引起差壓波(bo)動。
1.2儀器的設計(jì)安裝管理誤差(cha)分析
1.21僅器的設(shè)計誤差
儀器本(běn)身産生的誤差(chà)是由于儀器本(běn)身設計、安裝上(shang)和使用過程中(zhong),某些結構發生(shēng)了變化,導緻測(ce)量參數變化,從(cong)而影響了氣體(tǐ)的測量正确度(dù)。主要表現爲孔(kǒng)闆入口直角銳(ruì)利度不夠,管徑(jing)🔞尺寸與計算不(bú)符,孔闆厚度誤(wu)差,節流附件👨❤️👨産(chǎn)生台階。偏心,孔(kong)闆🔱上遊端面有(yǒu)🌂劃痕和毛刺㊙️,環(huán)室尺寸産生台(tai)階、偏心,取壓孔(kong)加工🤩不㊙️規範或(huo)堵塞,焊接、焊縫(feng)突出,節流件不(bú)同軸度。
1.2.2安裝管(guǎn)理誤差
安裝管(guan)理誤差如果不(bú)及時解決,會成(cheng)爲一個無法進(jìn)行✏️究全定性分(fen)析的潛在誤差(cha)源。安裝誤差具(jù)有普遍性,如現(xian)場的施工條件(jiàn)不能滿足直管(guan)段要求的長度(dù)💋或管材不符合(he)要求等👄.具體表(biǎo)現爲管路超長(zhang)、彎折偏多.孔闆(pan)變形.上遊測量(liàng)管沉積髒物造(zao)成管徑偏小、Re範(fan)圍不符合标準(zhun)規定、管道💃🏻粗糙(cao)度影響、焊口錯(cuò)位。管理上的誤(wu)差主要表現爲(wèi)儀表型号、孔闆(pǎn)尺寸與流量不(bú)匹配,引壓管、平(ping)衡閥、差壓計各(gè)連接部位的滲(shèn)漏,大氣🔴溫度、管(guan)壁積液、結🤞蠟的(de)影響,人員操作(zuò)錯😍誤。
1.3流量積算(suàn)方法不當對計(jì)量的影響
标準(zhun)孔闆節流裝置(zhi)與配置不同的(de)二次測.量儀表(biao)構🏃🏻成不📐同的流(liu)量積算方法。采(cai)用标準孔闆流(liu)量計🏃♂️測量🈲天然(ran)氣流量,其流量(liang)值與天然氣組(zu)分、基壓、壓力、溫(wēn)度等有關。如果(guǒ)流量測量系統(tǒng)沒有嚴格按計(ji)量标準要求配(pei)置相應的測量(liàng)❓僅表,流量積算(suàn)時氣🔞體壓力、溫(wen)度和天然氣組(zǔ)分的變化沒有(yǒu)得到完全補償(cháng),就會降低流量(liang)計的正确度。
2提(ti)高孔闆流量計(ji)計量精度的措(cuò)施
2.1孔闆流量的(de)設計安裝應符(fu)合技術标準
孔(kǒng)闆節流裝置的(de)設計安裝應嚴(yán)格按照GB2624-81或SY/Y6143-1996标準(zhǔn)規定的各項技(ji)術指标,特别在(zai)安裝時,要根據(ju)孔闆前阻力件(jian)形式配接足夠(gòu)長度的直管段(duàn),長度至少爲30d.當(dāng)場地⭐不允許時(shi),必須在孔闆前(qián)的直管段上安(an)裝整流器。孔闆(pan)入口端面必須(xū)與管道線垂直(zhi),其偏差㊙️不能超(chāo)過1'.安裝時孔闆(pǎn)嚴禁反向。要正(zheng)确使用和選🈲擇(zé)壓差計,當壓差(chà)計工作量程在(zài)30%以下時,必須及(ji)時更換壓差計(ji)的量程或孔闆(pan)規格。法蘭β值應(ying)爲0.20~-075.角接乃值應(ying)爲a4~06.
2.2加強業務培(pei)訓,建立健全各(gè)項規章制度
加(jiā)強職工的計量(liàng)業務培訓,提高(gāo)其技術水平和(he)發現故障、解決(jue)問題的能力。做(zuò)好系統的檢修(xiū)、維護、保養工🛀🏻作(zuò),延長其🚩使用壽(shòu)命。建立健全各(gè)級計量管理🔴責(zé)任制❤️度,标準計(jì)量器具周期送(song)檢和維護制度(du),工作僅表檢☁️驗(yàn).調校和維修制(zhì)度,計量設備和(he)計量儀表的資(zī)料格案管理制(zhì)度等。
2.3推進計量(liàng)方式的自動化(hua)智能化發展
随(sui)着微傳感器和(he)微計算機技術(shù)的不斷發展,天(tian)然氣計🚶量已逐(zhú)步向在錢、實時(shi)。智能靠近,改進(jìn)傳感器🚶技術來(lai)提高天然氣計(jì)量精度非常有(yǒu)效,将測量傳感(gǎn)器和🎯采集、儲存(cun)及傳輸數據👈用(yòng)電子元件都集(ji)于一個模件♈的(de)集成系統将成(cheng)爲🔆标準系統,,體(tǐ)積更小💞,功能更(gèng)強,價格更便宜(yí)。随着天然氣輸(shū)送管線的不斷(duàn)改進,現有的氣(qì)體測量技術應(ying)得到改進。
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