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    关于标准孔板流量计的产生误差原因及日常掩护要点

    发表时间:2019-04-01   点击次数:  技巧支撑:15601403222
       一、引言  
     标准孔板流量计是天然气行业中应用最多,并已标准化的检测元件,在严格按标准制作、安装和应用的条件下,无需进行实流检定,也能在已知的不断定度领域内进行流量测量。这一突出的优点使孔板流量计在今后必定时代内,天然气生产与贸易计量中仍然会大批采用标准孔板流量计,其在实际利用中需要规范操作、严格管理才干确保计量的有效和正确,孔板流量计产品有哪些优毛病,以及在应用过程中产生误差的原因有哪些?通过浏览本文可以对于标准孔板流量计在实际利用及日常管理中的注意事项有一个大体的懂得。

    孔板流量计
      
      二、孔板流量计的选型及优毛病  
       1.孔板流量计计量仪表选型  
       孔板流量计由节流装置、导压管路系统、差压计组成,具有结构简略、制作容易,安装、应用和掩护方便,可靠性高级特点。一般正常情况下,其测量正确度能满足GB /T 2624-1993(流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量(替代GB 2624-1981))和石油部SYL 04-1983(天然气流量测量的标准孔板计量方法,升级为SY/T 6143-1996)标准的请求。应用孔板流量计时各计量点的重要差别在于二次仪表的选型配制,最常见的有两种类型:一是采用双波纹管差压计记载静压、差压,求出静压和差压的全天平均值,玻璃棒温度计测量温度,人工采样的平均值作为温度值;二是差压变送器与温度、压力变送器加智能盘算仪,实现天然气流量测量和盘算的主动把持及管理。双波纹管差压、静压记载仪和玻璃棒温度计是机械式热工仪表,正确度差;并且需要人工求积来盘算小时、日平均值、累积值,人为涉及的因素太多,天然气的流量盘算无法严格按照标准履行;而智能变送器则可以实现在线实时检测积算,完整符合标准规定的数学模型和盘算方法。
    孔板流量计
      
       2.孔板流量计优毛病  
       孔板流量计按照是否可以带压调换孔板,分为一体式孔板流量计和高级孔板流量计(高级孔板阀)。优点:原理简明,利用技巧成熟,容易控制;适应性强,调换孔板即可实现不同流量的测量;性能稳固可靠,应用寿命长;孔板为标准节流件,标定方便简略。毛病:量程比小,一般为3:1-5:1;压力丧失较大;计量正确度受影响因素较多;前后直管段请求长,占地面积大。
     
       三、引起孔板计误差的重要因素
     
       1.计量仪表误差 
        采用孔板流量计,对孔板加工的技巧请求十分严格,必须符合GB 2624-1981或SY/1' 6143-2003(用标准孔板流量计测量天然气流量)标准中的规定,否则,会给天然气流量测量成果带来很大的误差。孔板的偏心和弯曲是孔板的制作安装和应用中影响计量仪表精度的重要因素,有关实验表明,孔板弯曲造成的最大误差为3.5%。孔板安装尽管安装规范一般都能够控制,但有些细节往往没有引起器重,导致较大的计量误差。如密封垫片内孔未按环室尺寸加工,垫片伸出环室,干扰流体稳固流动:导压管走向不合理,差压无法顺利传导;平衡器安装程度精度低,直接产生计量误差等。
     
        2.节流装置的突出物  
       节流装置中伸人管内的垫片、焊缝等也会引起测量误差,误差大小与突出物地位、孔板与突出物的距离以及突出等有关。有关实验表明,当刀=0.7,突出物位于孔板上游管径2倍时,产生误差最大;若突出物位于孔板上游处,误差为16%-50%。若位于下游,则对计量精度的影响相对较小。
     
        3.应用条件变更引起的误差  
       这种误差重要是由脉动流现象和超量程、流程频繁波动问题引起的。管道中气体流速和压力产生突然变更,造成脉动流,引起差压波动,当节流装置上涌现明显的脉动流时,计量可能产生较大误差,有关文献指出脉动流引起的误差最大可达20%-30%。此外,由于小用户用气不均衡,气量瞬间产生急剧变更,都会导致差压波动。超量程问题大多数是由于季节不同,用量产生变更引起的,冬天时流量大,夏天时流量小,有可能超过所选仪表的量程,从而引起误差。同时,城市用气而无调峰设施的计量装置,当流量随时间频繁波动时,将会直接影响对天然气计量的正确度  
     
       4.气质条件引起的误差 
        天然气从地层中采出来,虽然经过火别、除尘或过滤,但由于处理不彻底或集气管网和输气干线内腐化物的影响,使得天然气中混有少量的液体或固体杂质,这些杂质易凑集在孔板截面压缩、流速突变的孔口锐边上,而孔板流量计对孔板锐边、截面及流线的变更非常的敏感。此外,天然气中的杂质还会对孔板产生冲洗和腐化,特别是对孔板直角入口边沿和测量管内壁的冲洗腐化特别严重,这将影响到孔板直角人口边沿圆弧半径和测量管内壁相对粗糙的规定标准,孔板流出系数也将产生变更,使测量正确度达不到请求。天然气的含水量也对天然气计量正确度有着很大的影响。美国雪佛龙公司和科罗拉多工程实验站用注水后的孔板流量计进行计量得到了:①用孔板流量计测量气体流量,当气体中央带少量液体时,流量测量不断定度偏高,测量的湿气流量随刀的增长而减少,在月比为0 .7时,测得的流量偏差为一1.7%;②当夹带少量液体时,在月比为0.5时,表明孔板性能较好,但是应将夹带液体在孔板上游脱出,以获得最佳的计量性能;③用旧的孔板流量计测量湿气,流量计量值将降低3%0  
     
       5.其他引起的误差 
        其他误差因素有管道泄漏、人为损坏、管理不严、不合理的积算和取值方法、计量工况偏离标准规定条件。盘算方法本身不合理,对温度、压力、气体组成的变更没有主动补偿等,也是引起天然气计量误差的原因。特别是管道泄漏引起的误差也相当大。例如,节流装置前后的差压一般都很小(0-60 kPa),管道压力往往是它的几十倍,如产生导压管泄漏或堵塞,不仅给计量带来误差,而且会损坏差压变送器。输气系统的泄漏有3种类型:偶然性泄漏、长期性泄漏和普通运行泄漏。偶然性泄漏是指由于输气系统在长期运行过程中的腐化和输配设备安装不当或设备产生故障所导致的泄漏。长期性泄漏是由于输配气站本身工艺设计的不合理或设备质量不好导致的泄漏。普通运行泄漏是指由于某些站场管部件本身设计不当造成腐化从而引发的泄漏,输气系统的泄漏绝大部分属于偶然性泄漏。造成输气系统产生泄漏的重要原因包含:输气管道和部件长期裸露于酸性气体环境中,造成硫化氢腐化;天然气中的HAS , CO:等酸性气体和HZO ,O:等组分达不到输气系统对气质的请求造成输气管道和部件内壁腐化;输气管道制管质量差导致管道螺旋焊缝的断裂;输气管道和部件安装和焊接质量差导致管道环行焊缝和管、件之间焊缝的断裂等等。
     
       四、打消计f误差的改良措施  
     
    I.孔板加工及安装    严格按照标准加工孔板,正确安装,合理选择压差量程严格按照GB 2624-1981或SY/Y 6143-1996标准中的规定加工孔板。孔板节流装置在应用前的安装中应按照标准安装设计,根据孔板前阻力件情势配接足够长度的直管段,一般应至少前30D。当场地不容许时,必须在孔板前的直管段上安装整流器。孔板人口端面必须与管道线垂直,其偏差不能超过10。安装时孔板严禁反向,要正确应用和选择压差计,当压差计工作量程在30%以下时,必须及时调换压差计的量程或孔板规格。法兰取压时日值应在0.2-0.75,角接取压时R值应在0.4-0.60  
     
       2.气流脉动误差打消  
       打消脉动流,减小脉动影响,合懂得决超量可以采用以下方法打消脉动流,减小脉动流的影响。  
       (I)采用分别除尘器加强气水分别;从管线中除去游离液体,及时吹扫排出管道内积液,确保天然气计量正确性。  
       (2)把持计量管段下流阀。实践证明,把持下流阀能有效的克制脉动流,同时对各类脉动源引起的压差波动都有克制作用。 
        (3)加装缓冲罐或设置专门脉动消减器,克制脉动源引起的差压波动;进步差压和孔径比;安装调压阀稳固输出压力,从而减小脉动对计量的影响。 
        (4)在满足计量能力的条件下,应选择内径较小的测量管,使如 .R在比较高的雷诺数下运行。 
        (5)采用短引压管线,尽量减少引压管线系统中的阻力件,并使高低游管线长度相等,以减少系统中产生谐振和压力脉动振幅的增长。
     
       五、孔板计f参数的上传及流f盘算  
       以陕西省天然气公司靖边压气站为例,现场安装孔板阀,差压变送器,温度变送器,压力变送器。把持室内站控PLC系统有专用的计量模块,可读取其他模仿量模板采集的流量相干参数,包含差压、压力、温度,完成对流量的盘算,温度压力补偿,这种方法在把持成本的同时可保证必定的精度;把持室内有1746系列PLC,模仿量采集模板1746-NI8负责采集差压、压力、温度。MV146-AFC流量盘算机模板,支撑8路流量计量,流量累积。PLC处理器将I/O模板采集的差压、压力、温度数据通过槽架背板传给MV146-AFC,完成流量的盘算后再通过背板将成果传给处理器,供PLC逻辑程序应用、工控机显示或上传SCADA系统。
      
       六、孔板流量计日常管理  
       (1)加强日常管理,对参数进行合理修正在日常生产中应定期对孔板进行干净、维修或撤换并且对测量流量进行修正。在孔板流量计日常应用过程中,要确保正确的计量,应至少每月一次清洗检测孔板、检查仪表零点、仪表D/A转换通道、核对流量盘算程序,对有坑蚀及划痕的孔板应及时调换。从节流装置不断定度的盘算公式可以看出,天然气的压力、密度、温度和压缩系数的变更将直接影响到测量的正确度。因此,应当选择合适的仪表来测量天然气的压力、密度、温度等特征参数。 
        (2)孔板流量计测量领域一般为3.5:1,而实际工况并不都在此领域,一旦超过测量领域,必将引起测量误差。孔板差压变送器差压领域应把持在其量程的10%以内,例如,差压变送器量程为0-60 kPa,日常计量中差压工作领域应保持在6 kPa-54 kPa,如超出该量程领域将影响计量精度。  
       (3)根据场站下游用户用气量的不断变更,提前加工制作不同规格孔板,每块孔板都可以盘算出对应流量领域,场站可根据气量变更及时调换孔板。以此实现节流装置产品系列化、标准化,有利于进步节流装置计量的正确度。  
       (4)定期检查孔板导压管是否存在锈蚀,视察导压管是否有堵塞、泄漏等现象,一旦创造立即整改,以确保计量精度。 
        (5)场站值班人员定期检查孔板流量计的差压、压力、温度变送器现场工作是否正常,把持室上传参数及现场显示是否一致,孔板瞬时流量是否稳固等。这些都是影响孔板计量精度的重要因素。

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