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标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)測量正(zheng)确率提(ti)高研究(jiu)
發布時(shi)間:2022-4-6 08:38:29
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摘要(yao):針對标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)
存在的(de)問題,分(fen)析影響(xiang)測量正(zheng)确率的(de)主要因(yin)素,提出(chu)了提高(gao)标準孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)正确率(lü)的具體(ti)措施。
針(zhen)對标準(zhun)孔闆流(liu)量計存(cun)在的問(wen)題,分析(xi)影響測(ce)量⭕正确(que)率的主(zhu)要因素(su),提出了(le)提高标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)測量正(zheng)确率的(de)💋具體措(cuo)施♋。
一.影(ying)響标準(zhun)孔闆流(liu)量計測(ce)量正确(que)率的因(yin)素
在實(shi)際計量(liang)工作中(zhong),影響天(tian)然氣流(liu)量測量(liang)正确率(lü)✏️有以下(xia)👈幾種因(yin)素。
1.天然(ran)氣實際(ji)流動狀(zhuang)态對計(ji)量的影(ying)響
根據(ju)SY/T6143--2004傭标準(zhun)孔闆流(liu)量計測(ce)量天然(ran)氣流量(liang)》規定,氣(qi)流通過(guo)節流裝(zhuang)置的流(liu)動必須(xu)是保持(chi)亞音速(su)穩定的(de)或僅随(sui)❌時間緩(huan)慢變化(hua)的單相(xiang)牛頓流(liu)體。在氣(qi)流流經(jing)孔闆前(qian),其流束(shu)必須與(yu)管道軸(zhou)線平行(hang),不得有(you)旋轉流(liu),特别不(bu)适用于(yu)脈動流(liu)的流量(liang)測☎️量。但(dan)是在現(xian)場使用(yong)中,實際(ji)流動狀(zhuang)态根本(ben)達不到(dao)這種理(li)想的實(shi)驗室的(de)參比條(tiao)件要求(qiu),由于氣(qi)井産水(shui)、壓🌈縮機(ji)㊙️的增壓(ya)、用戶不(bu)均勻用(yong)氣、輸氣(qi)管道中(zhong)未設置(zhi)集液器(qi)、聚集在(zai)管道低(di)處的天(tian)然氣凝(ning)液不🐕均(jun)勻流動(dong)、調壓閥(fa)性能不(bu)穩、閥心(xin)彈動以(yi)及📱分離(li)器放液(ye)閥的開(kai)✂️關等幹(gan)擾因素(su),都會使(shi)計💁量管(guan)道中出(chu)現脈動(dong)流或渦(wo)流。從試(shi)驗🈚中發(fa)現,在孔(kong)闆上遊(you)40D的直管(guan)段産生(sheng)渦🐉流,會(hui)使流量(liang)值示值(zhi)低9%。
2.标準(zhun)孔闆節(jie)流裝置(zhi)偏離标(biao)準的影(ying)響
孔闆(pan)流量計(ji)
的流出(chu)系數C是(shi)在上遊(you)直管段(duan)充分長(zhang)的實驗(yan)室的㊙️參(can)比條件(jian)下‼️,即孔(kong)闆節流(liu)裝置在(zai)滿足規(gui)定的技(ji)術指标(biao)下進行(hang)校準标(biao)定的,應(ying)做到幾(ji)何尺寸(cun)相似和(he)🔞流體力(li)🈲學相似(si),才具有(you)其計量(liang)的特性(xing)曲線。當(dang)孔闆前(qian)後的直(zhi)管段長(zhang)度、孔闆(pan)和孔闆(pan)夾持器(qi)🔞未達到(dao)标🤟準要(yao)求時,特(te)别是孔(kong)闆入口(kou)直角尖(jian)銳度和(he)測量管(guan)内壁粗(cu)糙度達(da)不到标(biao)準要求(qiu)時,都會(hui)引|起氣(qi)流流态(tai)的畸變(bian)而使流(liu)出系數(shu)💯C值改變(bian),從而影(ying)響流量(liang)計正确(que)率。據文(wen)獻可知(zhi),對于小(xiao)孔徑孔(kong)闆,入口(kou)邊緣隻(zhi)要有輕(qing)微的磨(mo)圓就會(hui)引起流(liu)量測量(liang)值5%的負(fu)🔴偏差,嚴(yan)重磨蝕(shi)和中等(deng)沾污的(de)孔闆也(ye)會引起(qi)12%的負偏(pian)差⚽。
3.流量(liang)積算方(fang)法不當(dang)對計量(liang)的影響(xiang)
标準孔(kong)闆節流(liu)裝置與(yu)配置不(bu)同的二(er)次測量(liang)儀表🚶♀️構(gou)成🔅不同(tong)的流量(liang)積算方(fang)法。采用(yong)标準孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)天然氣(qi)流量,其(qi)流量值(zhi)與天然(ran)氣組分(fen)、差壓、壓(ya)㊙️力、溫度(du)等有關(guan)。流量測(ce)量系統(tong)未能嚴(yan)格按計(ji)量标準(zhun)要求配(pei)置相應(ying)的♈測量(liang)儀表,流(liu)量積算(suan)時氣體(ti)壓力、溫(wen)度和天(tian)然氣組(zu)分的變(bian)化未能(neng)得到完(wan)全補償(chang)✨,從而造(zao)成流量(liang)💃計正确(que)率下降(jiang)。
4.計量管(guan)理對計(ji)量的影(ying)響
由計(ji)量現場(chang)調查和(he)曆年來(lai)的經驗(yan)表明,計(ji)量過程(cheng)中沒有(you)💛嚴格執(zhi)行計量(liang)管理規(gui)程中要(yao)求定期(qi)維修和(he)檢驗,會(hui)造成計(ji)量🈲正确(que)率下降(jiang)。如節流(liu)裝置沒(mei)有定期(qi)地進行(hang)檢查清(qing)洗✌️,孔闆(pan)取壓裝(zhuang)置嚴重(zhong)污染,孔(kong)闆迎流(liu)面🌈污物(wu)堆積,使(shi)計量結(jie)果偏低(di),附加誤(wu)差無法(fa)估計;計(ji)量旁路(lu)管道閥(fa)🔞門内漏(lou),使計量(liang)值偏低(di);計量檢(jian)測器具(ju)使用和(he)維護不(bu)當,造成(cheng)測量參(can)數的附(fu)加誤差(cha)等。同時(shi)在流量(liang)各參數(shu)的測量(liang)和計算(suan)過程中(zhong)有意或(huo)無意地(di)滲進了(le)人爲因(yin)素,造成(cheng)🈲不同程(cheng)度的傾(qing)向性計(ji)量,在校(xiao)準、取值(zhi)和計算(suan)過程中(zhong)都向已(yi)方有利(li)方面傾(qing)斜,這無(wu)形中擴(kuo)大了流(liu)量測量(liang)的不🐆确(que)定度。
二(er)、提高标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)正确率(lü)的措施(shi)
爲了提(ti)高标準(zhun)孔闆流(liu)量計的(de)正确率(lü),可采取(qu)以下✊措(cuo)施。
1.标準(zhun)孔闆節(jie)流裝置(zhi)的制造(zao)與安裝(zhuang)
利用标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)測量天(tian)然氣流(liu)量必須(xu)嚴格按(an)照SY/T6143-2004标🔱準(zhun)規定的(de)各項技(ji)術指标(biao),對标準(zhun)孔闆節(jie)流裝置(zhi)進行設(she)計、加工(gong)制造、檢(jian)驗、安裝(zhuang)和使用(yong)。特别是(shi)孔闆直(zhi)💃角入口(kou)邊緣尖(jian)子度和(he)測量管(guan)内壁粗(cu)糙度的(de)加工和(he)🈲檢驗;孔(kong)闆前後(hou)直管段(duan)長度的(de)保證,直(zhi)管㊙️段圓(yuan)度、台階(jie)以及孔(kong)闆與測(ce)量管同(tong)軸度的(de)保證。另(ling)外,開發(fa)統一💋的(de)标準孔(kong)闆流量(liang)計的設(she)計軟件(jian),可提🏃♂️高(gao)節流裝(zhuang)❓置設計(ji)🈚和儀表(biao)選型的(de)技術水(shui)平。
2.采用(yong)可換孔(kong)闆裝置(zhi)與定值(zhi)節流裝(zhuang)置
可換(huan)孔闆節(jie)流裝置(zhi)是一種(zhong)新型節(jie)流裝置(zhi),節流元(yuan)件正确(que)💃地安裝(zhuang)在固定(ding)的座體(ti)内(座體(ti)通過法(fa)蘭與管(guan)道🈲連接(jie)),在不拆(chai)動管道(dao)或不停(ting)止流體(ti)輸送的(de)情況下(xia),可方便(bian)地提升(sheng)孔闆,進(jin)行檢查(cha)、清洗或(huo)更換,從(cong)而保證(zheng)了計量(liang)正确率(lü)。采用液(ye)壓升降(jiang)的裝置(zhi),孔闆👣提(ti)升輕便(bian),特别适(shi)用于大(da)口徑孔(kong)闆。這種(zhong)節流裝(zhuang)置🌈還配(pei)有清洗(xi)室和清(qing)洗機構(gou),爲⛹🏻♀️解決(jue)污垢介(jie)質,特别(bie)🔆是單井(jing)天🔴然氣(qi)的準确(que)計😍量提(ti)供了有(you)效手段(duan)。
定值節(jie)流裝置(zhi)改變了(le)現有節(jie)流裝置(zhi)根據計(ji)算結果(guo)加工其(qi)❤️孔徑的(de)方法,對(dui)每種通(tong)徑測量(liang)管道配(pei)以有限(xian)數量🐕的(de)節流件(jian),孔徑系(xi)列按優(you)先數系(xi)選用,每(mei)種通徑(jing)配35種不(bu)同孔徑(jing)比β值的(de)🔴孔闆。目(mu)前節流(liu)裝置設(she)計猶如(ru)💃🏻量體裁(cai)衣,定值(zhi)節流裝(zhuang)置則變(bian)成成衣(yi)選用,采(cai)用定值(zhi)節流裝(zhuang)置有利(li)于産品(pin)批量生(sheng)産,降低(di)生産成(cheng)本,方便(bian)選用和(he)使用,便(bian)于監督(du)生産。可(ke)換孔闆(pan)節流裝(zhuang)置和定(ding)值孔闆(pan)相配套(tao),将改變(bian)傳統的(de)生産方(fang)式,實現(xian)了節流(liu)裝置産(chan)品系列(lie)化、通用(yong)化和标(biao)準化,有(you)利于提(ti)高标準(zhun)孔闆裝(zhuang)置計量(liang)的正确(que)率。
标準(zhun)孔闆存(cun)在的缺(que)點是入(ru)口直角(jiao)銳利度(du)易在流(liu)體沖刷(shua)下🈲發生(sheng)鈍化。據(ju)估計,鈍(dun)化嚴重(zhong)的可能(neng)使流出(chu)系數偏(pian)移1%~2%,鈍化(hua)後其流(liu)出系數(shu)較爲穩(wen)定,這在(zai)流量計(ji)算🐕中給(gei)孔闆入(ru)口直角(jiao)銳利度(du)的正确(que)修正帶(dai)來很大(da)的🈲困難(nan)。标準噴(pen)嘴的流(liu)出系數(shu)是㊙️穩定(ding)的,另外(wai),在同樣(yang)流量和(he)相同β值(zhi)時噴嘴(zui)的壓力(li)損失隻(zhi)有孔闆(pan)的30%。影響(xiang)标準噴(pen)嘴推廣(guang)使用的(de)主要原(yuan)因是噴(pen)嘴制造(zao)成本高(gao),在标準(zhun)中噴嘴(zui)的流出(chu)系數不(bu)确定✂️度(du)😘較大(約(yue)2%)。采用定(ding)值節流(liu)件,專用(yong)加工設(she)㊙️備實現(xian)批量生(sheng)産,降低(di)生産成(cheng)本,而個(ge)别校準(zhun)則可得(de)到高正(zheng)确度的(de)流出系(xi)數,在天(tian)然氣流(liu)量測量(liang)中用噴(pen)嘴代💃🏻替(ti)孔闆,其(qi)優點是(shi)明顯的(de)。
3.應用合(he)理的流(liu)量積算(suan)方案
根(gen)據天然(ran)氣計量(liang)工況條(tiao)件和用(yong)戶對計(ji)量精度(du)的要求(qiu),應采用(yong)對壓力(li)、溫度和(he)天然氣(qi)組分變(bian)化對流(liu)量自動(dong)部分補(bu)償或全(quan)補💃🏻償的(de)積算方(fang)案,計量(liang)系統測(ce)量儀表(biao)配備和(he)精度😘的(de)選用❌應(ying)符合GB/T18603-2001妖(yao)然氣計(ji)量系統(tong)技術要(yao)求》。用
智(zhi)能差壓(ya)變送器(qi)
,
壓力變(bian)送器
、
溫(wen)度變送(song)器
和流(liu)量計算(suan)機組成(cheng)在線檢(jian)測系統(tong),使溫度(du)和壓力(li)變化🔱得(de)到🐆補🌈償(chang),可以提(ti)高測量(liang)正确率(lü),降低流(liu)态脈動(dong)(或波動(dong))引起🧡的(de)流😘量測(ce)量附加(jia)誤差。孔(kong)闆流量(liang)計量程(cheng)比一般(ban)爲1~3,而實(shi)際測量(liang)天然氣(qi)流量變(bian)化有時(shi)🈲會超過(guo)這個範(fan)圍。在這(zhe)種情況(kuang)下,其測(ce)量正确(que)率顯著(zhe)下降,如(ru)果采用(yong)定值節(jie)🍓流裝置(zhi),寬量程(cheng)智能差(cha)壓❄️變送(song)器與流(liu)量計算(suan)機配套(tao)使用,可(ke)方便地(di)擴📞展流(liu)量量程(cheng)或遷移(yi)量程,進(jin)而實現(xian)傳統🔴标(biao)準孔闆(pan)流量🌈計(ji)🔞的智能(neng)化。
4.建立(li)健全各(ge)項規章(zhang)制度
加(jia)強計量(liang)管理,建(jian)立健全(quan)各項規(gui)章制度(du),嚴格執(zhi)行計量(liang)法規,是(shi)确保孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)天然氣(qi)流量正(zheng)确率的(de)關👌鍵。按(an)照GB/T18603-2001天然(ran)氣計量(liang)系統技(ji)術要求(qiu)》标準,統(tong)一孔闆(pan)流量計(ji)測量🥵系(xi)統按照(zhao)不同規(gui)模規定(ding)的🔞測量(liang)系統配(pei)置二次(ci)測量儀(yi)表,從設(she)計開始(shi),經施工(gong)、驗收、投(tou)産、操作(zuo)和維護(hu)等都按(an)統一的(de)🔞技術要(yao)求執行(hang),使天然(ran)氣流量(liang)測量、流(liu)量積算(suan)方法、流(liu)量計算(suan)程💋序軟(ruan)件都在(zai)嚴格的(de)技術要(yao)求控制(zhi)♻️中,抓好(hao)全面質(zhi)量管理(li),才能确(que)保流量(liang)測量的(de)正确率(lü)。嚴🈲格按(an)照SY/T6143-2004标準(zhun),編制流(liu)量計算(suan)值的檢(jian)驗标準(zhun)程序",對(dui)各種不(bu)同的流(liu)量積算(suan)方法🈲計(ji)算出的(de)流量值(zhi)進行嚴(yan)格的檢(jian)驗。對标(biao)準孔🎯闆(pan)流量計(ji)測量系(xi)統進行(hang)流量測(ce)量不确(que)定度評(ping)估,其測(ce)量系統(tong)🎯總的流(liu)量測量(liang)不确定(ding)度🏃♀️應低(di)于最大(da)允許誤(wu)差。完善(shan)計量管(guan)理制度(du),制訂一(yi)項與SY/T6143-2004标(biao)準配套(tao)切合實(shi)際需要(yao)的孔闆(pan)流量計(ji)操作使(shi)用和管(guan)理規程(cheng)。其内容(rong)包括,建(jian)立健🏃♂️全(quan)各級計(ji)量管理(li)責任制(zhi)🚶♀️度、标準(zhun)計量器(qi)具周期(qi)送檢和(he)維護制(zhi)度、工作(zuo)儀表檢(jian)驗、調校(xiao)和維修(xiu)制度.計(ji)量設備(bei)和計量(liang)儀表的(de)資料檔(dang)案管理(li)制度等(deng)。在認真(zhen)貫徹執(zhi)行SY/T6143-2004标準(zhun)及其有(you)關的計(ji)量标準(zhun)✉️的同時(shi),應有各(ge)項計量(liang)管理規(gui)程和管(guan)理制度(du)與之配(pei)套,加強(qiang)計量技(ji)術人員(yuan)培訓,提(ti)高計量(liang)人員的(de)技術管(guan)理水平(ping).
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