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孔板流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的誤差原因分析
2013-03-20
天然氣計(jì)量中，使用最多的是孔板流量計(jì)，它由節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管、差壓計(jì)、壓力計(jì)和溫度計(jì)等組成。正常情況下，它的測(cè)量準(zhǔn)確度能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和石油部標(biāo)準(zhǔn)的要求。但在實(shí)際工作中，由于節(jié)流裝置設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，參數(shù)選擇不當(dāng)，用戶負(fù)荷變化，人工取值不準(zhǔn)等原因，都不同程度地影響著流量測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此，找出孔板流量計(jì)測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因及解決辦法是關(guān)系到計(jì)量準(zhǔn)確的重要工作。
1 節(jié)流裝置
1.1孔板制造及安裝
采用孔板流量計(jì)時(shí)，對(duì)孔板加工的技術(shù)要求十分嚴(yán)格，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，否則，會(huì)給天然氣流量測(cè)量結(jié)果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實(shí)驗(yàn)表明，孔板偏心引起的計(jì)量誤差一般在2%以內(nèi)，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈大，所以，應(yīng)避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由于安裝或維修不當(dāng)，使孔板發(fā)生彎曲或變形，導(dǎo)致流量測(cè)量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進(jìn)行測(cè)試結(jié)果，孔板彎曲產(chǎn)生的最大誤差約為3.5%。
（3）節(jié)流裝置內(nèi)突出物：節(jié)流裝置中伸入管內(nèi)的墊片、焊縫等也會(huì)使流量測(cè)量產(chǎn)生一定的誤差，誤差大小與突出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關(guān)。試驗(yàn)證明，當(dāng)β=0.7，突出物體位于孔板上游2倍管徑處時(shí)，產(chǎn)生的誤差最大；若突出物位于上游孔板處，誤差為16%～50%，若將突出物位于孔板下游時(shí)，對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響要小些。
1.2 提高計(jì)量準(zhǔn)確度途徑
（1）脈動(dòng)流的起因。管道中氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化，造成脈動(dòng)流，它能引起差壓的波動(dòng)，使記錄曲線變成一個(gè)寬帶。①天然氣井若為氣水同產(chǎn)，這些井的計(jì)量差壓均發(fā)生波動(dòng)；②長(zhǎng)輸管道或氣田管道積液造成計(jì)量差壓波動(dòng)；③天然氣壓縮機(jī)的使用使計(jì)量差壓發(fā)生波動(dòng)；④氣井之間的壓力干擾造成的差壓波動(dòng)；⑤用戶用氣不均衡，氣量在瞬間發(fā)生急劇變化，供氣調(diào)壓閥突然開大或關(guān)小也會(huì)導(dǎo)致差壓波動(dòng)。
（2）抑制脈動(dòng)流的方法。①消除或遠(yuǎn)離脈動(dòng)源：采取控水采氣；采用高效分離器，加強(qiáng)氣水分離；對(duì)積存在計(jì)量管段、導(dǎo)壓管、流量計(jì)高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應(yīng)及時(shí)吹掃或清管。②控制計(jì)量管段下流閥：實(shí)踐證明，控制下流閥對(duì)各類脈動(dòng)源引起的差壓波動(dòng)都有抑制作用。③加裝緩沖罐：可在測(cè)量管段前加裝緩沖罐，可儲(chǔ)存和釋放氣體的能量，有效地平抑各種脈動(dòng)源引起的差壓波動(dòng)，也可設(shè)置專門的脈動(dòng)衰減器。④提高差壓和孔徑比β：對(duì)于同一條計(jì)量管道，若要提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低，為了使差壓和孔徑終都提高，必須相應(yīng)減小計(jì)量管管徑。⑤安裝調(diào)壓閥：在測(cè)量點(diǎn)前入口處加裝調(diào)壓閥，穩(wěn)定輸出壓力，可有效地減少脈動(dòng)現(xiàn)象對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響 來源：熱像儀 http://www.91zenqing.cn/product/thermography/
1 節(jié)流裝置
1.1孔板制造及安裝
采用孔板流量計(jì)時(shí)，對(duì)孔板加工的技術(shù)要求十分嚴(yán)格，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，否則，會(huì)給天然氣流量測(cè)量結(jié)果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實(shí)驗(yàn)表明，孔板偏心引起的計(jì)量誤差一般在2%以內(nèi)，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈大，所以，應(yīng)避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由于安裝或維修不當(dāng)，使孔板發(fā)生彎曲或變形，導(dǎo)致流量測(cè)量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進(jìn)行測(cè)試結(jié)果，孔板彎曲產(chǎn)生的最大誤差約為3.5%。
（3）節(jié)流裝置內(nèi)突出物：節(jié)流裝置中伸入管內(nèi)的墊片、焊縫等也會(huì)使流量測(cè)量產(chǎn)生一定的誤差，誤差大小與突出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關(guān)。試驗(yàn)證明，當(dāng)β=0.7，突出物體位于孔板上游2倍管徑處時(shí)，產(chǎn)生的誤差最大；若突出物位于上游孔板處，誤差為16%～50%，若將突出物位于孔板下游時(shí)，對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響要小些。
1.2 提高計(jì)量準(zhǔn)確度途徑
（1）脈動(dòng)流的起因。管道中氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化，造成脈動(dòng)流，它能引起差壓的波動(dòng)，使記錄曲線變成一個(gè)寬帶。①天然氣井若為氣水同產(chǎn)，這些井的計(jì)量差壓均發(fā)生波動(dòng)；②長(zhǎng)輸管道或氣田管道積液造成計(jì)量差壓波動(dòng)；③天然氣壓縮機(jī)的使用使計(jì)量差壓發(fā)生波動(dòng)；④氣井之間的壓力干擾造成的差壓波動(dòng)；⑤用戶用氣不均衡，氣量在瞬間發(fā)生急劇變化，供氣調(diào)壓閥突然開大或關(guān)小也會(huì)導(dǎo)致差壓波動(dòng)。
（2）抑制脈動(dòng)流的方法。①消除或遠(yuǎn)離脈動(dòng)源：采取控水采氣；采用高效分離器，加強(qiáng)氣水分離；對(duì)積存在計(jì)量管段、導(dǎo)壓管、流量計(jì)高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應(yīng)及時(shí)吹掃或清管。②控制計(jì)量管段下流閥：實(shí)踐證明，控制下流閥對(duì)各類脈動(dòng)源引起的差壓波動(dòng)都有抑制作用。③加裝緩沖罐：可在測(cè)量管段前加裝緩沖罐，可儲(chǔ)存和釋放氣體的能量，有效地平抑各種脈動(dòng)源引起的差壓波動(dòng)，也可設(shè)置專門的脈動(dòng)衰減器。④提高差壓和孔徑比β：對(duì)于同一條計(jì)量管道，若要提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低，為了使差壓和孔徑終都提高，必須相應(yīng)減小計(jì)量管管徑。⑤安裝調(diào)壓閥：在測(cè)量點(diǎn)前入口處加裝調(diào)壓閥，穩(wěn)定輸出壓力，可有效地減少脈動(dòng)現(xiàn)象對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響 來源：熱像儀 http://www.91zenqing.cn/product/thermography/
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