摘要：簡析了(le)天然氣流量(liang)孔闆計
量所(suo)存在的誤差(cha)及主要影響(xiang)因素,并提出(chū)了改進和預(yù)防的🌂措♊施。
天(tiān)然氣流量的(de)誤差分爲基(ji)本誤差和附(fu)加誤差。基本(ben)誤差是由測(ce)量裝置本身(shēn)的精度所決(jué)定的，是不可(kě)避免的，一般(bān)在±1%~2%範圍内。這(zhè)裏重點讨論(lun)和分析附加(jia)誤差。附加誤(wu)差是指節流(liú)裝置和儀表(biǎo)在安裝和使(shǐ)用過程中造(zào)成的流量誤(wù)差。
1.誤差分析(xi)
孔闆所産生(sheng)的差壓随取(qǔ)壓位置的不(bu)同而不同。取(qǔ)壓㊙️方法有很(hěn)多種，這裏所(suo)采用的取壓(yā)方法爲法蘭(lán)取壓🆚。即上流(liú)取☁️壓孔✔️設置(zhì)在離孔闆上(shàng)流端面25士1mm地(di)方，下流取壓(ya)孔🍓設置在離(li)孔闆下流端(duān)面25±lmm的地方。根(gen)據柏努力方(fang)程推導出質(zhì)量流量公式(shì)爲:
式中:Qn一标(biāo)準狀态下天(tiān)然氣流量體(tǐ)積;
As一秒計量(liàng)系數;
C一流出(chu)系數;
E一漸進(jin)速度系數;
d一(yi)孔闆開孔直(zhi)徑;
FG一相對密(mi)度系數;
ε一可(kě)膨脹性系數(shu);
Fz一超壓縮因(yin)子;
FT一流動溫(wen)度系數;
P1一孔(kong)闆上遊側取(qǔ)壓孔氣流絕(jue)對靜壓;
△P一氣(qì)流流經孔闆(pan)時産生的差(cha)壓。
其中:C=0.5959+0.0312β2.1-0.1840β8+0.0029β2.5(106/Red)0.75
β=d/D
Red=管徑(jìng)雷諾數.
α=CE=C/√1-β4
根據(jù)上式對天然(rán)氣流量測量(liang)誤差進行分(fèn)析如下⭐:(1)置入(ru)參數誤🔞差分(fen)析:①當孔闆孔(kǒng)徑出現誤差(cha)時,如果d值偏(pian)大,則得出β值(zhí)偏大,所以E值(zhi)偏大。因而所(suo)得氣量偏大(dà),反之所得☂️氣(qì)量偏小;②當計(jì)量管内徑出(chu)現誤差,如果(guǒ)D值偏大.則得(dé)出🌈β值偏小,所(suǒ)以E值偏小。因(yīn)而所得氣量(liàng)偏小,反😍之所(suo)得氣量✌️偏大(dà);③當天然💞氣的(de)真實相對密(mì)度有誤,如果(guǒ)Gr值偏大,因爲(wèi)FG=√1/Gr所以得出FG偏(pian)小,因而所得(de)氣量偏小，反(fǎn)之所得氣量(liang)偏大。
(2)測量參(can)數誤差分析(xi):①當溫度測量(liang)出現誤差,如(ru)果T偏大🌈，因爲(wèi)🛀🏻Fr=√293.15/T所以得出FT偏(pian)小,因而所得(de)氣量偏小,反(fan)之所得氣量(liang)偏🧑🏾🤝🧑🏼大;②當差壓(ya)測量出現誤(wù)差，如果△P偏大(dà),所得氣量偏(piān)大,反之所得(de)氣量偏小;③當(dang)壓力測量出(chu)現誤差,如果(guo)P1偏大,所得氣(qì)量偏大,反之(zhī)所得氣量偏(pian)小。
置入參數(shù)中的Gr每年需(xū)要做兩次氣(qi)樣分析(冬、夏(xià)季取樣),相比(bǐ)D、d而言起着極(jí)爲重要的做(zuò)用,而測量參(cān)數△P在現場測(ce)量中由于積(ji)液問題變化(huà)較大。Gr、△P發生很(hěn)小的變化💔時(shí),對體積流量(liàng)産生很🌈大的(de)計算誤差,一(yī)-年下來将.因(yīn)測量誤差而(ér)造成經濟損(sun)失。
2.工藝、安裝(zhuang)誤差分析
(1)導(dao)壓管至儀表(biao)間的接頭、儀(yi)表閥漏氣或(huò)堵塞,使儀.表(biao)記錄♻️的差壓(yā)△P大于實際值(zhí),造成計算的(de)流量偏大。反(fan)之，上流導壓(ya)🌐管至儀表間(jian)的接頭、儀表(biǎo)閥漏氣或🤩堵(dǔ)塞,平衡閥漏(lòu)氣,造成計算(suàn)的流量偏小(xiǎo)。
(2)導壓管.上隔(gé)離器的兩個(ge)容器中的液(yè)面不在同一(yī)高度上，上流(liú)導壓管液面(miàn)比下流導壓(ya)管的高,使儀(yí)表記錄的差(chà)壓△P值比實際(ji)的大,造成計(ji)算流量偏大(da),反之,造成計(jì)算流量偏小(xiao)。
(3)孔闆太厚，使(shǐ)流體流過時(shi)阻力增大,因(yin)而使差壓增(zēng)🛀大，使實際流(liu)量系數減小(xiǎo),計算流量值(zhi)偏大。
(4)孔闆入(ru)口邊緣磨損(sun)、變鈍或腐蝕(shí)出缺口，使實(shi)際流量系數(shu)大于計算流(liú)量系數,同時(shí)記錄壓差偏(pian)低,将造成計(jì)算氣量偏小(xiao)。
(5)測量管道内(nèi)部粗糙、生鏽(xiu)、髒污及各種(zhong)污物在孔闆(pǎn)前㊙️下角沉積(ji)👨❤️👨下來，也将造(zào)成計算氣量(liàng)減小。
(6)孔闆前(qián)有凸入管道(dao)内部的焊縫(féng)或墊片,如墊(niàn)片内徑爲管(guan)子内徑的95%時(shí),流量偏小約(yue)2%,墊片内徑爲(wèi)管子内徑的(de)90%時,流量🔞則偏(piān)小約🐇4%。
(7)下流導(dǎo)壓管漏氣或(huo)堵塞，使儀表(biao)記錄的差壓(ya)比實⛱️際大💋,甚(shèn)至達滿量程(chéng)造成計算流(liú)量偏大。
綜上(shang)所述,孔闆計(jì)量方法産生(sheng)的誤差原因(yīn)較多,對天然(rán)氣🧑🏽🤝🧑🏻計量的正(zheng)确率有很大(dà)的影響。
3.改進(jin)和預防措施(shi)
(1)安裝一個盡(jìn)可能大的沉(chén)澱容器并定(dìng)期放空,這樣(yang)在一定程度(dù)上可減少管(guan)徑的髒污程(cheng)度,從而減少(shǎo)誤差。
(2)必須有(yǒu)排除管内積(ji)水和氣體的(de)管路,正負導(dǎo)壓管應避💞免(miǎn)水平安裝,要(yào)有一定傾斜(xie)(大約1/10以上),并(bing)平行并列💃敷(fū)設⛷️。必須注意(yì)🐆在導壓管周(zhou)圍不産生溫(wēn)度差,當兩導(dao)管産生溫度(du)差時,中間的(de)流體密度變(bian)化,差壓計的(de)零點飄移。遠(yuan)離熱源,但在(zài)寒冷地區要(yào)采取防凍措(cuo)施。
(3)安裝工藝(yì)頂部應設置(zhì)放氣閥,凹部(bù)應設置放水(shuǐ)閥💃🏻。當導管内(nèi)的氣體存在(zai)氣泡時就不(bú)能傳遞差壓(ya)。同時導壓管(guǎn)🚶上正負壓隔(ge)離罐安裝标(biao)高應一緻,隔(gé)離🈲罐液面必(bi)須-一樣高。
(4)從(cóng)公式中還可(ke)看出,溫度、流(liu)體密度、壓縮(suo)系數等都影(ying)響流量測量(liàng)的精度,所以(yi)必須加強現(xiàn)場計量管理(lǐ),消除人爲誤(wu)差的影響,從(cóng)而達到正确(què)測量的目的(de)。
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