孔板流量計計量中存在的問題
發(fā)布時間：2022-04-06 23:53:42
目前，
孔板流量計1021的測量存在很多問題流量測量儀表種類繁多，計算模型多樣，如標準孔板流量計、渦街流量計、渦街流量計、超聲波流量計等，另一些缺乏必要的標準或規(guī)范支持
孔板流量計在20世紀初被用于天然氣流量測量。
天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中的比例正在上升。據(jù)統(tǒng)計，1970年為17.7%，1980年為18.8%，1990年為21.5%，2000年為22.3%，2010年為24.3%。目前，我國天然氣年產(chǎn)量已達到2.3%×10億米左右，天然氣生產(chǎn)區(qū)與消費區(qū)的距離決定了該能源的國際貿(mào)易量相當(dāng)大。
自20世紀90年代以來，這一數(shù)字一直在上升，已達到4200億MA，其中75%以上通過管道運輸，其余為液化天然氣。中國是天然氣資源豐富的國家之一，天然氣遠景儲量約為38×10億m，其中陸上儲量占79%，海上儲量占21%。天然氣的生產(chǎn)和利用是一個過程復(fù)雜、規(guī)模大、速度快、連續(xù)運行的系統(tǒng)。
在該系統(tǒng)中，可以在井場、集氣站、配氣站和用戶家庭中看到各種不同用途的流量測量儀器。它的測量精度通常受到人們的重視，因此測量精度是選擇任何類型流量計時必須考慮的一個重要指標。在實際應(yīng)用中，影響流量計測量精度的因素很多，下面從以下幾個方面進行討論
經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，它已成為世界上主要的天然氣流量計。據(jù)估計，目前在國外約占60%，在國內(nèi)占90%以上。AGA（美國天然氣協(xié)會）第3號報告（測量天然氣和其他烴類流體的孔板流量計）是天然氣測量的標準。由此可見，孔板流量計對天然氣流量測量進行了非常深入細致的研究和試驗，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，在量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。它的標志是標準化——使用標準孔板流量計，不需要達到當(dāng)前的流量測量標準，也不需要達到流量計的所有**測量誤差
孔板流量計的主要特點是易于復(fù)制，簡單牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，價格低，整套流量計由節(jié)流裝置、差壓變送器和流量顯示儀表（或流量計算機）組成?？捎刹煌瑥S家生產(chǎn)，易于形成規(guī)?；a(chǎn)，經(jīng)濟效益高。各種部件的組合非常靈活。即使是目前推出的集成孔板流量計，也可以單獨生產(chǎn)，然后靈活組裝。
在現(xiàn)場惡劣的工作條件下，節(jié)流裝置與差壓變送器之間的壓力管道及其連接部分的使用和維護是重點?！短烊粴饬髁繕藴士装逵嬃糠ā罚⊿Y6143-1996）指出，雖然天然氣是從地層中提取的，但經(jīng)過分離、除塵和過濾后，由于其成分復(fù)雜，氣體成分不同于單井計算、集氣計量和配氣計量，因此，使用中的節(jié)流裝置的腐蝕也不同。
特別是孔板直角進口邊緣和測量管內(nèi)壁的侵蝕和腐蝕特別嚴重，會影響孔板直角進口邊緣的圓弧半徑和測量管內(nèi)壁的相對粗糙度，改變流出系數(shù)，流量測量的不確定度超過了估計值。輸出信號為低重復(fù)性的模擬信號。影響整個流量計**度的因素很多且復(fù)雜，因此很難提高**度
被測流體特性的影響;由于天然氣本身的性質(zhì)，外部環(huán)境溫度的變化會發(fā)生復(fù)雜的變化，從而影響流量計的測量精度。對于天然氣的測量，必須首先確定天然氣的工作溫度和壓力，以避免密度和壓縮性的過度變化。低密度氣體給某些測量方法帶來了困難。此時，有必要改變所選的測量方法或修正溫度和或壓力，以確保測量精度。
在評價流量計的適應(yīng)性時，還應(yīng)掌握氣體的溫度粘度特性。雖然氣體的粘度隨溫度和壓力變化不大，但對**流量測量度;仍有一定影響。在礦井中測量或測量含有雜質(zhì)的天然氣時，雜質(zhì)會腐蝕儀器觸點，在接觸面上結(jié)垢或沉淀晶體，并縮小運動部件的間隙，從而改變流量計的使用性能參數(shù)，降低敏感元件的靈敏度或測量性能，影響測量精度
對于油田濕氣（伴生氣），含有大量飽和蒸汽，溫度降低時水凝結(jié)；不干凈的水分含有油滴或油污，這是一種骯臟的介質(zhì)；間歇計量會在管道中沉積油和水。它們都屬于多組分流，在測量時應(yīng)謹慎對待。經(jīng)驗表明，用于多組分或多相流體的單相通用流量儀表的測量性能將發(fā)生變化（或顯著變化）。
單相流動氣體有時呈現(xiàn)兩相。例如，當(dāng)濕氣中的水顆粒與天然氣一起流動時，環(huán)境溫度或天然氣壓力偏離原始狀態(tài)，儀器可能無法適應(yīng)。測量氣液兩相流時，應(yīng)盡量采用分離后的分相測量，以保證測量不確定度小。然而，在某些情況下，該方法不可行或不符合
儀表性能的影響;孔板流量計本身引起的誤差主要包括：孔板入口的直角銳度、管徑與計算不一致、孔板厚度誤差、節(jié)流閥附件的臺階和偏心、孔板上游端面的平整度、，環(huán)形腔尺寸的階躍和偏心、取壓位置、突出焊縫、取壓孔的非標準或堵塞處理、節(jié)流閥的不同軸向度等。這些因素可能會影響孔板的重復(fù)性。
重復(fù)性由儀器本身的原理和制造質(zhì)量決定。它是過程控制應(yīng)用中的一個重要指標。除了重復(fù)性，**度還與數(shù)量校準系統(tǒng)有關(guān)。在實際應(yīng)用中，儀器良好的重復(fù)性受到很多因素的干擾，包括流體粘度和密度的變化，這些因素會影響測量精度。如果儀器的輸出特性是非線性的，這種影響更為顯著。流量計的輸出主要是線性和平方根非線性。
大多數(shù)流量儀表的非線性誤差不作為單獨的指標列出，而是包含在基本誤差中。然而，對于作為總量累加使用的寬流量范圍脈沖輸出的儀器而言，線性是一個重要指標，這使得在流量范圍內(nèi)使用相同的儀器常數(shù)成為可能，而線性差將減少儀器**。對于脈動流場所，注意儀器對流量階躍變化的響應(yīng)。
有些地方需要儀器的輸出跟隨流量，而另一些地方只需要響應(yīng)緩慢的輸出，以獲得綜合平均值。瞬態(tài)響應(yīng)通常用時間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示。前者的值從幾毫秒到幾秒鐘不等，后者低于幾百赫茲。使用顯示儀器可能會大大延長響應(yīng)時間。Red medloc認為，儀表流量上升和下降的非對稱動態(tài)響應(yīng)將大幅增加測量誤差
流量計安裝的影響;管道布置偏差引起的安裝誤差是普遍存在的，主要原因是現(xiàn)場無法滿足直管段的長度。安裝流量計時，應(yīng)首先考慮管道的布置和天然氣的流向。雖然有些儀器可以在兩個方向上工作，但在安裝過程中還應(yīng)考慮正向和反向之間的測量性能是否存在差異。大多數(shù)流量計儀表或多或少地受到入口流量條件的影響，因此有必要確保測量流體的良好流動條件。
安裝在輸送管道上的定排量泵、往復(fù)式壓縮機、振蕩閥或調(diào)節(jié)器是常見的脈動源。上游管道布置和節(jié)流會造成流量擾動。此外，管道直徑和方向的急劇變化以及其他不良布局也會產(chǎn)生脈動。流量計沒有時間跟蹤和記錄脈動擾動，導(dǎo)致測量誤差。因此，應(yīng)考慮在儀器的前后管道中安裝支架。雖然脈動緩沖器可以消除或減少泵和壓縮機的影響，但流量計應(yīng)盡可能避免振動或振動源
流量計的信號輸出顯示流量（體積流量或質(zhì)量流量）、總量、平均流量和點流量，也可分為模擬量（電流或電壓）和脈沖。目前，大多數(shù)儀器系統(tǒng)都與儀器上或儀器附近的電子設(shè)備相結(jié)合。高電源不僅會使儀器的輸出脈沖波動，還會影響儀器的工作性能。例如，電磁流量計的磁場會發(fā)生畸變，影響測量精度。因此，電氣連接應(yīng)具有抗雜散電平干擾的能力，信號電纜應(yīng)盡可能遠離電力電纜和電源，以將電磁干擾和射頻干擾降低到較低水平
環(huán)境條件的影響;由于使用的環(huán)境條件與預(yù)期不同，儀器的一些性能參數(shù)和硬件也發(fā)生了變化，這將改變流量計的測量結(jié)果。例如，環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度的快速變化會導(dǎo)致濕度的變化。高濕度會加速大氣腐蝕和電解腐蝕，降低電氣絕緣性，而低濕度容易產(chǎn)生靜電。
儀表的電子元件和某些儀表的流量檢測部分容易受到環(huán)境溫度變化的影響。例如，當(dāng)儀器的尺寸發(fā)生變化，流體密度和粘度通過儀器外殼的傳熱而發(fā)生變化，從而影響顯示儀器的電子元件時，測量精度將降低。此外，影響孔板流量計測量的因素包括：氣體流速導(dǎo)致雷諾數(shù)范圍不符合標準，管道粗糙度等的影響
在使用過程中，操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護和維修工作，延長其使用壽命，減少測量誤差。同時，在實際應(yīng)用中，應(yīng)加強對《天然氣流量標準孔板測量方法》（SY6143-1996）的宣傳和實施。文中還提到了減少誤差的方法。根據(jù)附錄“節(jié)流裝置偏離使用中標準規(guī)定部分偏差的處理”的規(guī)定，在實際應(yīng)用中，應(yīng)在流出系數(shù)上增加兩個修正系數(shù)，即孔口入口銳度修正系數(shù)和管壁粗糙度修正系數(shù)，或采用可更換的孔口節(jié)流裝置。因此，在天然氣計量的實際應(yīng)用中，我們應(yīng)該深入研究、理解天然氣流量標準孔板計量方法的實質(zhì)，并安裝，嚴格按照標準規(guī)定使用和處理數(shù)據(jù)，以確保天然氣測量的準確性
正確選擇測量儀器**測量儀器應(yīng)使用標準節(jié)流裝置。當(dāng)流量變化范圍較大時，應(yīng)考慮寬范圍智能差速器。在發(fā)布相應(yīng)的天然氣計量標準之前，應(yīng)仔細選擇其他類型的計量儀器。二次儀表的計量型號應(yīng)符合SYT6143-1996的要求。FZ可以計算，組件可以輸入，C值可以實時計算
解決
孔板流量計測量問題的方法;加強管理，提高人員素質(zhì);孔板流量計容易偏離標準的原因在于儀器本身的工作原理和結(jié)構(gòu)特點。儀器本身的誤差是在制造過程中造成的，而安裝和使用的誤差是由于安裝或長期使用過程中流體介質(zhì)的腐蝕、磨損和污染造成的。因此，流量計量系統(tǒng)的安裝應(yīng)嚴格按照技術(shù)要求進行，以消除安裝誤差。
181-5507-8261
