摘要(yao)：根據(ju)差壓(ya)式孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 的工(gong)作原(yuan)理及(ji)組成(cheng)，結合(he)計量(liang)天然(ran)氣的(de)實際(ji)情況(kuang)🌈，分析(xi)💞了使(shi)用中(zhong)誤差(cha)産生(sheng)的原(yuan)因，提(ti)出了(le)改正(zheng)或注(zhu)意事(shi)項,對(dui)生産(chan)有-定(ding)借鑒(jian)意義(yi)。
前言(yan)
　　孔闆(pan)流量(liang)計 結(jie)構簡(jian)單,操(cao)作較(jiao)方便(bian),使用(yong)技術(shu)成熟(shu),使得(de)其在(zai)管道(dao)計量(liang)中得(de)到廣(guang)泛應(ying)用，根(gen)據調(diao)查,在(zai)超聲(sheng)波流(liu)量💃計(ji)使用(yong)之前(qian)，差壓(ya)式💜孔(kong)闆流(liu)量計(ji)在整(zheng)個油(you)氣管(guan)道貿(mao)易結(jie)算中(zhong)占到(dao)了70%以(yi)上。随(sui)着儀(yi)表技(ji)術和(he)計量(liang)技術(shu)的快(kuai)速發(fa)展，許(xu)多🧑🏽‍🤝‍🧑🏻新(xin)型計(ji)量設(she)備得(de)到廣(guang)泛應(ying)用，但(dan)是孔(kong)闆流(liu)量計(ji)仍然(ran)是目(mu)前我(wo)國天(tian)⛹🏻‍♀️然氣(qi)管道(dao)計量(liang)用得(de)最多(duo)♉的計(ji)量設(she)備，占(zhan)整㊙️個(ge)貿易(yi)計量(liang)的50%左(zuo)右。
　　爲(wei)了規(gui)範孔(kong)闆流(liu)量計(ji)量，國(guo)家專(zhuan)門制(zhi)定了(le)GB.2628和SY/T6143計(ji)量🔅标(biao)準,對(dui)✍️計量(liang)系統(tong)進行(hang)了說(shuo)明和(he)要求(qiu)，同時(shi),也出(chu)台天(tian)然氣(qi)場站(zhan)儀表(biao)配備(bei)指南(nan)，對計(ji)量系(xi)統儀(yi)器儀(yi)表精(jing)度等(deng)📧級進(jin)行了(le)要求(qiu)。但是(shi)由.于(yu)孔闆(pan)流量(liang)計量(liang)系統(tong)的結(jie)構特(te)點，決(jue)定了(le)會産(chan)生兩(liang)種誤(wu)差,一(yi)種是(shi)基👈本(ben)誤差(cha),這是(shi)流量(liang)計本(ben)身所(suo)存在(zai)的誤(wu)🏃🏻‍♂️差,第(di)二種(zhong)是附(fu)加誤(wu)差,是(shi)由于(yu)流量(liang)計在(zai)使用(yong)時偏(pian)離了(le)标準(zhun)條件(jian)産生(sheng)的。由(you)于人(ren)爲操(cao)作的(de)環節(jie)多，且(qie)天然(ran)氣這(zhe)一物(wu)‼️質的(de)計量(liang)是-種(zhong)連續(xu)的、不(bu)可重(zhong)複的(de)計量(liang),若不(bu)加以(yi)适時(shi)監🏃‍♀️控(kong),所引(yin)起的(de)🐕計量(liang)附加(jia)誤差(cha)相當(dang)大,尤(you)其當(dang)天然(ran)氣作(zuo)爲商(shang)品進(jin)行♍貿(mao)易結(jie)算時(shi)，爲供(gong)需雙(shuang)方帶(dai)來不(bu)利影(ying)響，本(ben)文分(fen)析了(le)産生(sheng)誤差(cha)的主(zhu)要原(yuan)因,提(ti)出精(jing)心管(guan)理，細(xi)緻操(cao)作以(yi)減小(xiao)計量(liang)誤差(cha)的重(zhong)要性(xing)。
計量(liang)原理(li)
(1)差壓(ya)式孔(kong)闆流(liu)量計(ji)包括(kuo)3部分(fen):①現場(chang)取壓(ya)部分(fen),包括(kuo)高級(ji)孔闆(pan)閥、前(qian)後直(zhi)管段(duan)、導壓(ya)管;②溫(wen)度、壓(ya)力、組(zu)分補(bu)🔞償部(bu)分，包(bao)括現(xian)場用(yong) 溫度(du)變送(song)器 、 壓(ya)力變(bian)送器(qi) 、天然(ran)氣組(zu)分分(fen)析儀(yi)計量(liang)的實(shi)時數(shu)據;③流(liu)量計(ji)算部(bu)分，指(zhi)專⭐用(yong)⭐流量(liang)計算(suan)機(或(huo)計算(suan)儀)所(suo)安裝(zhuang)的計(ji)量标(biao)準程(cheng)序。
(2)在(zai)實際(ji)應用(yong)過程(cheng)中，當(dang)充滿(man)管道(dao)的流(liu)體流(liu)經管(guan)道内(nei)的節(jie)流件(jian)時，如(ru)圖1所(suo)示。
 
　　流(liu)線将(jiang)在節(jie)流件(jian)處形(xing)成局(ju)部收(shou)縮，因(yin)而流(liu)速增(zeng)加✂️,靜(jing)💋壓✉️力(li)降低(di),于是(shi)在節(jie)流件(jian)前後(hou)便産(chan)生了(le)壓差(cha)。流🛀體(ti)流量(liang)愈大(da),産生(sheng)的壓(ya)差愈(yu)大，這(zhe)樣可(ke)依據(ju)壓差(cha)來:衡(heng)量流(liu)量的(de)大小(xiao)。這種(zhong)計量(liang)方法(fa)是以(yi)流動(dong)連續(xu)性方(fang)程(質(zhi)量守(shou)恒定(ding)律)和(he)伯努(nu)利方(fang)程(能(neng)量守(shou)恒定(ding)律)爲(wei)基礎(chu)的。壓(ya)🌏差的(de)大小(xiao)不僅(jin)與流(liu)量還(hai)與其(qi)他許(xu)多因(yin)素有(you)關，例(li)如當(dang)節流(liu)裝置(zhi)形👈式(shi)或管(guan)道内(nei)流體(ti)的🙇‍♀️物(wu)理性(xing)質(密(mi)度、粘(zhan)度)不(bu)同👨‍❤️‍👨時(shi),在同(tong)樣大(da)小的(de)流量(liang)下産(chan)生的(de)壓差(cha)也是(shi)不✉️同(tong)的。以(yi)伯努(nu)利方(fang)程式(shi)和流(liu)體流(liu)動的(de)連續(xu)性方(fang)程式(shi)爲依(yi)據,天(tian)然氣(qi)流量(liang)計算(suan)公☎️式(shi)是:

　　根(gen)據氣(qi)體易(yi)壓縮(suo)、密度(du)差異(yi)大、受(shou)溫度(du)影響(xiang)大的(de)特點(dian)，得出(chu)🚩天然(ran)氣流(liu)量計(ji)量的(de)實用(yong)公式(shi)是: 
式(shi)中:Qn一(yi)标準(zhun)狀态(tai)下氣(qi)體體(ti)積流(liu)量;
Ah一(yi)常數(shu),标況(kuang)下爲(wei)0.008686;
ɑ0一特(te)定流(liu)量系(xi)數;
Yre一(yi)計量(liang)管内(nei)壁流(liu)量修(xiu)正系(xi)數;
bk一(yi)孔闆(pan)入口(kou)邊緣(yuan)銳利(li)度修(xiu)正系(xi)數;
Fr一(yi)雷諾(nuo)數修(xiu)正系(xi)數;.
ε一(yi)氣體(ti)膨脹(zhang)系數(shu);
d-孔闆(pan)在20°C下(xia)實測(ce)的開(kai)孔口(kou)徑;
Fa一(yi)孔闆(pan)熱膨(peng)脹修(xiu)正系(xi)數;
Fg一(yi)天然(ran)氣相(xiang)對密(mi)度修(xiu)正系(xi)數;
Fz一(yi)超壓(ya)縮系(xi)數;
Ft一(yi)流體(ti)流動(dong)溫度(du)修正(zheng)系數(shu);
P1一孔(kong)闆上(shang)遊側(ce)絕對(dui)壓力(li);
hw一氣(qi)體流(liu)過孔(kong)闆時(shi)的差(cha)壓。
誤(wu)差因(yin)素分(fen)析及(ji)技術(shu)要求(qiu)
1基本(ben)誤差(cha)
(1)由計(ji)量裝(zhuang)置本(ben)身精(jing)度所(suo)決定(ding)的誤(wu)差。由(you)于孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測得(de)的☀️流(liu)量是(shi)根據(ju)差壓(ya)信号(hao)間接(jie)求得(de)的。從(cong)公式(shi)可以(yi)看出(chu)♌,影響(xiang)計量(liang)精度(du)的主(zhu)要因(yin)素是(shi)ɑ、F、ε等值(zhi)。必須(xu)保❤️持(chi)ɑ、F、ε均爲(wei)♈恒定(ding)值，才(cai)能達(da)到差(cha)壓和(he)流量(liang)之間(jian)有恒(heng)定的(de)對應(ying)關系(xi)。但在(zai)實際(ji)生産(chan)中,ɑ、F、ε都(dou)與某(mou)些因(yin)素有(you)關，特(te)别是(shi)流量(liang)系數(shu)ɑ,它是(shi)一個(ge)影💃響(xiang)因素(su)複雜(za)，變化(hua)範圍(wei)大的(de)重要(yao)系數(shu),如果(guo)✉️在計(ji)量過(guo)程中(zhong)不能(neng)保證(zheng)ɑ爲恒(heng)定值(zhi),則計(ji)量誤(wu)差将(jiang)會較(jiao)大。
　　 從(cong)資料(liao)和實(shi)驗證(zheng)明,流(liu)量系(xi)數ɑ值(zhi)與取(qu)壓點(dian)位置(zhi)、孔闆(pan)的👨‍❤️‍👨開(kai)孔截(jie)面積(ji)和管(guan)道截(jie)面積(ji)比(m=d/D).雷(lei)諾數(shu)、管壁(bi)粗糙(cao)度、孔(kong)闆入(ru)口邊(bian)緣🔴尖(jian)銳度(du)有關(guan)。所以(yi),标準(zhun)孔闆(pan)的🐆選(xuan)用應(ying)符合(he)下列(lie)技術(shu)要求(qiu):
●孔闆(pan)相對(dui)于開(kai)孔直(zhi)徑d的(de)軸線(xian)中心(xin)對稱(cheng);
●孔闆(pan).上遊(you)端面(mian)A應于(yu)下遊(you)端面(mian)B平行(hang),并且(qie)與開(kai)孔直(zhi)徑d的(de)軸線(xian)垂直(zhi);
●孔闆(pan)A面、B面(mian)應無(wu)可見(jian)的損(sun)傷;
●孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)徑d的(de)上遊(you)測直(zhi)角入(ru)口邊(bian)緣G應(ying)銳利(li),無❗毛(mao)刺和(he)⭐劃痕(hen)。
●孔闆(pan)開孔(kong)直徑(jing)d的内(nei)圓柱(zhu)表面(mian)長度(du)e應符(fu)合:0.005D≤e≤0.02D;
●孔(kong)闆的(de)厚度(du)應符(fu)合:e≤F≤0.005D;
●孔(kong)闆下(xia)遊側(ce)出口(kou)邊緣(yuan)H和孔(kong)闆開(kai)孔圓(yuan)柱形(xing)下遊(you)側出(chu)口邊(bian)緣I應(ying)無毛(mao)刺、劃(hua)痕和(he)可見(jian)損傷(shang);
●标準(zhun)孔闆(pan)在使(shi)用過(guo)程中(zhong)，會由(you)于天(tian)然氣(qi)的侵(qin)蝕而(er)産生(sheng)變形(xing)，從💁而(er)引起(qi)流量(liang)系數(shu)增大(da)而産(chan)生計(ji)量誤(wu)差。因(yin)此孔(kong)♻️闆的(de)材質(zhi)🔴也是(shi)保證(zheng)孔闆(pan)工作(zuo)可靠(kao)和計(ji)量正(zheng)确的(de)一一(yi)個因(yin)素。用(yong)于天(tian)🌈然氣(qi)計量(liang)的孔(kong)闆采(cai)制一(yi)般爲(wei):Cr17、1Cr18Ni9TiC以及(ji)其他(ta)耐酸(suan)鋼。
(2)變(bian)送器(qi)和流(liu)量顯(xian)示儀(yi)表的(de)精度(du)對整(zheng)套流(liu)量計(ji)系統(tong)的精(jing)度也(ye)很重(zhong)要。目(mu)前,變(bian)送器(qi)大多(duo)數采(cai)用的(de)都是(shi)4-20MA信号(hao),顯示(shi)儀表(biao)采用(yong)數字(zi)信号(hao)，隻要(yao)變送(song)器現(xian)場安(an)裝和(he)系統(tong)接地(di)沒有(you)問題(ti)，整個(ge)系統(tong)誤差(cha)不會(hui)受到(dao)影響(xiang)。爲了(le)減小(xiao)誤差(cha)，标準(zhun)明确(que)了配(pei)套🤟儀(yi)表的(de)技🧑🏽‍🤝‍🧑🏻術(shu)要求(qiu),設計(ji)和使(shi)用單(dan)位可(ke)以參(can)考(見(jian)表1)。
 
(3)流(liu)量積(ji)算部(bu)分之(zhi)間的(de)誤差(cha),當溫(wen)度、壓(ya)力、差(cha)壓、組(zu)分等(deng)數據(ju)傳到(dao)流量(liang)積算(suan)器後(hou)目前(qian),積算(suan)器結(jie)合已(yi)經輸(shu)入的(de)節流(liu)裝⭕置(zhi)基本(ben)信息(xi)計算(suan)流量(liang)，積算(suan)器所(suo)安裝(zhuang)的計(ji)量标(biao)準程(cheng)序主(zhu)要有(you)SY/T6143标準(zhun)、AGA.3标準(zhun)🔞、ISO5167标準(zhun)，在計(ji)量參(can)數-緻(zhi)的情(qing)況下(xia)，通過(guo)幾個(ge)标✍️準(zhun)換算(suan)出🌈的(de)中間(jian)參數(shu)和最(zui)終的(de)計量(liang)結果(guo)不超(chao)過萬(wan)分之(zhi)一。
2附(fu)加誤(wu)差
如(ru)果儀(yi)表的(de)制造(zao)、選型(xing)都嚴(yan)格按(an)照标(biao)準執(zhi)行，而(er)在安(an)裝和(he)使用(yong)過程(cheng)中，沒(mei)有嚴(yan)格遵(zun)守技(ji)術要(yao)求執(zhi)行,就(jiu)會💯造(zao)成附(fu)加誤(wu)差,這(zhe)種誤(wu)差的(de)大小(xiao)是無(wu)法估(gu)計的(de)。但是(shi)通過(guo)對造(zao)成誤(wu)差因(yin)素的(de)分析(xi),可以(yi)将誤(wu)差降(jiang)低。孔(kong)闆計(ji)量系(xi)統安(an)裝使(shi)用時(shi)，必須(xu)符合(he)下列(lie)技術(shu)要求(qiu):(1)孔闆(pan)安裝(zhuang)時，他(ta)的開(kai)孔中(zhong)心和(he)管道(dao)中心(xin)軸線(xian)同心(xin)，而且(qie)它的(de)端面(mian)與管(guan)道軸(zhou)線垂(chui)直。
(2)孔(kong)闆上(shang)、下遊(you)側取(qu)壓孔(kong)軸線(xian)符合(he)距孔(kong)闆上(shang)、下遊(you)端面(mian)的距(ju)離⭕爲(wei)25.4±0.8mm的要(yao)求(目(mu)前國(guo)内絕(jue)大部(bu)分取(qu)壓方(fang)式采(cai)用法(fa)蘭取(qu)壓)。
(3)取(qu)壓孔(kong)的軸(zhou)線應(ying)與孔(kong)闆上(shang)下遊(you)側2D計(ji)量管(guan)長度(du)的内(nei)圓🌏柱(zhu)🔞的軸(zhou)🔞線垂(chui)直，取(qu)壓孔(kong)的軸(zhou)線與(yu)孔闆(pan)兩端(duan)面向(xiang)外傾(qing)斜角(jiao)的夾(jia)角不(bu)大于(yu)3度。取(qu)壓孔(kong)直徑(jing)不應(ying)大于(yu)0.08D。
(4)孔闆(pan)安裝(zhuang)需要(yao)前後(hou)直管(guan)段,直(zhi)管段(duan)的長(zhang)度必(bi)須滿(man)🚶足标(biao)準要(yao)求，必(bi)要時(shi)安裝(zhuang)整流(liu)器。
(5)導(dao)壓管(guan)應采(cai)用耐(nai)腐蝕(shi)材料(liao),其内(nei)徑不(bu)小于(yu)6mm,長度(du)最好(hao)🐪在16mm以(yi)内,導(dao)壓管(guan)應垂(chui)直或(huo)傾斜(xie)敷設(she),起傾(qing)斜度(du)不小(xiao)于1:12.
(6)計(ji)量氣(qi)體溫(wen)度的(de)溫度(du)計最(zui)好安(an)裝在(zai)孔闆(pan)下遊(you)側直(zhi)管段(duan)以外(wai)的地(di)方，計(ji)算氣(qi)量時(shi)應将(jiang)此時(shi)所測(ce)的氣(qi)流溫(wen)度換(huan)算成(cheng)孔闆(pan)上遊(you)側的(de)氣流(liu)溫度(du)，如果(guo)溫度(du)計安(an)裝在(zai)孔㊙️闆(pan)上遊(you)側，則(ze)溫度(du)計套(tao)管與(yu)孔闆(pan)之間(jian)的直(zhi)管段(duan)長度(du)L應🔴滿(man)足下(xia)列✔️規(gui)定:
當(dang)溫度(du)計套(tao)管直(zhi)徑不(bu)大于(yu)0.03D時(D爲(wei)計量(liang)管内(nei)徑),L≥5D;
當(dang)溫度(du)計套(tao)管直(zhi)徑在(zai)0.03D至0.13D範(fan)圍内(nei)時(D爲(wei)計量(liang)管内(nei)徑☎️),L≥20D。
結(jie)束語(yu)
除了(le)技術(shu)要求(qiu)之外(wai)，孔闆(pan)節流(liu)裝置(zhi)在長(zhang)期運(yun)行後(hou)，節流(liu)裝置(zhi)容易(yi)産生(sheng)堵塞(sai)、結垢(gou)、磨損(sun)、腐蝕(shi)等現(xian)象,這(zhe)些都(dou)🌈會帶(dai)來附(fu)加誤(wu)差,同(tong)時由(you)于受(shou)溫度(du)等因(yin)素的(de)影響(xiang),變🈚送(song)器接(jie)頭容(rong)易産(chan)生洩(xie)漏,造(zao)成壓(ya)力(或(huo)差壓(ya))損失(shi)，使用(yong)者必(bi)須根(gen)據計(ji)量介(jie)質的(de)情況(kuang)确定(ding)檢查(cha)周期(qi)。

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