摘(zhai)要:計量(liang)精度高(gao)、投資少(shao)、結構簡(jian)單爲孔(kong)闆計量(liang)方😍式🔴的(de)優點，在(zai)各大油(you)氣田中(zhong)應用廣(guang)泛。正确(que)計量天(tian)然氣關(guan)系着貿(mao)易結🤞算(suan)的公平(ping)性，且對(dui)生産工(gong)藝的改(gai)進具有(you)指導作(zuo)用。本文(wen)主要對(dui)
标準孔(kong)闆流量(liang)計
誤差(cha)進行分(fen)析，探讨(tao)相關改(gai)進辦法(fa)。
引言
在(zai)石油天(tian)然氣行(hang)業，超過(guo)9596的企業(ye)在貿易(yi)計量時(shi)選擇使(shi)用孔闆(pan)流量計(ji)
，使用時(shi)引起誤(wu)差的原(yuan)因較多(duo)，包含計(ji)算系數(shu)、氣質條(tiao)件、使用(yong)條件、計(ji)量儀表(biao)等。
1誤差(cha)原因分(fen)析
1.1計量(liang)儀表原(yuan)因
SY/T 6143-2003或GB 2624- 1981中(zhong)嚴格規(gui)定了關(guan)于孔闆(pan)加工的(de)相關技(ji)術标準(zhun)💃🏻，若🛀加工(gong)技術不(bu)達标準(zhun)易引起(qi)誤差.①因(yin)沒有重(zhong)視一些(xie)細節問(wen)題導緻(zhi)孔闆安(an)裝不當(dang)引起誤(wu)差，如平(ping)衡器不(bu)水平、未(wei)合🈲理設(she)置導壓(ya)管走向(xiang)、密封墊(nian)片超出(chu)環室等(deng)。②孔闆彎(wan)曲也😄是(shi)導緻誤(wu)差的重(zhong)要原因(yin)，突出物(wu)與孔闆(pan)距離、突(tu)出物位(wei)置以及(ji)突出量(liang)等與誤(wu)差大小(xiao)相關。若(ruo)孔闆上(shang)遊爲突(tu)出物位(wei)置，誤差(cha)在1696~50%;若孔(kong)🔴闆上遊(you)管徑2倍(bei)被爲突(tu)出✌️物位(wei)置，β=0.7,此時(shi)誤差最(zui)大。③以相(xiang)關标準(zhun)爲依據(ju)，節流裝(zhuang)置直管(guan)段與孔(kong)闆應爲(wei)對中，孔(kong)徑與🌐β值(zhi)差距越(yue)大，精度(du)受偏心(xin)率影響(xiang)越大。管(guan)♍道内徑(jing)爲D.孔闆(pan)開孔直(zhi)徑爲d,則(ze)d/D爲β值”。
1.2計(ji)量系數(shu)原因
①流(liu)出系數(shu)C,其校準(zhun)标定的(de)有效條(tiao)件爲孔(kong)闆節流(liu)裝置達(da)到技💘術(shu)指标，試(shi)驗條件(jian)爲上遊(you)直管段(duan)充分長(zhang)。流出系(xi)數與R爲(wei)負相㊙️關(guan)關系，流(liu)量增大(da)時流出(chu)系數C會(hui)降低，與(yu)刻度流(liu)量相比(bi)，實際流(liu)量越小(xiao)該系數(shu)導緻的(de)誤差🐪就(jiu)越大。流(liu)出系數(shu)C不是固(gu)定不變(bian)的，其變(bian)化以R爲(wei)依據。
②可(ke)膨脹系(xi)數ε，密度(du)在氣體(ti)流經孔(kong)闆時會(hui)出現變(bian)化，可膨(peng)🙇🏻脹系數(shu)♊e是作爲(wei)修正系(xi)數引入(ru)。若設計(ji)流量高(gao)于天然(ran)氣流量(liang)🐪，則設計(ji)e高于實(shi)際數值(zhi)，測量結(jie)果會偏(pian)小:在🔴條(tiao)件相反(fan)情況⛹🏻♀️下(xia)則偏大(da)。若設計(ji)流量與(yu)實際流(liu)量- -緻，設(she)計壓力(li)高于靜(jing)壓Px，設計(ji)ε高于.實(shi)際值，測(ce)🔞量結果(guo)偏大。
③天(tian)然氣壓(ya)縮因子(zi)。不同地(di)區存在(zai)不同工(gong)況，流量(liang)計量需(xu)依據統(tong)一标準(zhun)進行轉(zhuan)化。若溫(wen)度不低(di)、壓力不(bu)高，體🙇🏻積(ji)流量可(ke)依據理(li)想氣體(ti)方程換(huan)算，但理(li)想與實(shi)際氣體(ti)存在一(yi)定的🏒差(cha) 異，特别(bie)是溫度(du)變化大(da)、管㊙️道壓(ya)力大時(shi)，以理想(xiang)氣體狀(zhuang)态🤞方程(cheng)進行計(ji)算并不(bu)合理。卡(ka)茨曲線(xian)圖求解(jie)法爲該(gai)系數的(de)求解。
1.3氣(qi)質條件(jian)原因
盡(jin)管在采(cai)出天然(ran)氣後采(cai)取了過(guo)濾或除(chu)塵等措(cuo)施，但因(yin)輸氣幹(gan)線或集(ji)氣管網(wang)腐蝕物(wu)、處理不(bu)徹底等(deng)緣故，導(dao)緻固體(ti)雜質、液(ye)體💋混于(yu)天然氣(qi)中，并在(zai)孔闆流(liu)速突變(bian)、截面✌️收(shou)縮的孔(kong)口銳邊(bian)聚集⭐，而(er)孔闆流(liu)線、截面(mian)、銳邊的(de)變化對(dui)㊙️于計量(liang)來說均(jun)是非🐆常(chang)敏感的(de)要素”。同(tong)時，雜質(zhi)還會腐(fu)蝕、沖刷(shua)孔闆，影(ying)響測量(liang)。
含水量(liang)原因。若(ruo)少量液(ye)體存在(zai)于氣體(ti)中央則(ze)會存在(zai)偏😄高的(de)測:量不(bu)确定度(du)，β增加時(shi)，濕氣流(liu)量減少(shao)，流♻️量偏(pian)差在👣0.7β比(bi)條件下(xia)爲-1.7%。若存(cun)在少量(liang)液體夾(jia)帶，在0.5β比(bi)條件下(xia)具有較(jiao)好的孔(kong)闆性能(neng)，在孔闆(pan)上遊将(jiang)液體脫(tuo)出後其(qi)✌️計量性(xing)能佳。
1.4使(shi)用條件(jian)原因
使(shi)用條件(jian)所緻誤(wu)差主要(yao)包含流(liu)程頻繁(fan)波動、超(chao)量程👌、脈(mo)動流‼️現(xian)🙇🏻象問題(ti)。脈動流(liu)是因氣(qi)體壓力(li)與流速(su)突然變(bian)化而産(chan)生,導🔱緻(zhi)差壓波(bo)動，20%~ 30%爲脈(mo)動流所(suo)緻最大(da)誤差。此(ci)外，還有(you)其他如(ru)管理🥰不(bu)嚴、人❌爲(wei)破壞、管(guan)道🈲洩漏(lou)等原🐆因(yin)。
2改進方(fang)法
2.1依據(ju)标準進(jin)行孔闆(pan)加工
孔(kong)闆加工(gong)需嚴格(ge)遵循相(xiang)關标準(zhun)要求，安(an)裝設計(ji)孔❤️闆節(jie)流裝置(zhi)需符合(he)要求，以(yi)孔闆前(qian)阻力件(jian)形式爲(wei)依據進(jin)行🧑🏽🤝🧑🏻直管(guan)🌏段長度(du)的🤩選用(yong)與配接(jie),孔闆前(qian)30D爲最低(di)要求.若(ruo)場地有(you)所限🎯制(zhi)，應将整(zheng)流器安(an)裝于孔(kong)闆✏️前直(zhi)管段。管(guan)道線與(yu)孔闆入(ru)口😄端面(mian)應爲垂(chui)直關系(xi)❓，并控制(zhi)在不超(chao)過1°的偏(pian)差。禁止(zhi)反向安(an)裝孔闆(pan)，壓差計(ji)的選擇(ze)與使⭕用(yong)需正确(que)，若壓🌐差(cha)計工作(zuo)量程低(di)于30%需注(zhu)意孔闆(pan)規格🚶或(huo)壓差計(ji)量程的(de)🈚及時更(geng)換”。0. 4~0.6爲角(jiao)接
取壓(ya)β值，0.2~0. 75爲法(fa)蘭取壓(ya)β值。
2.2管理(li)與修正(zheng)系數
日(ri)常生産(chan)需注意(yi)修正測(ce)量流量(liang)，撤換、維(wei)修、清潔(jie)孔🏃♂️闆需(xu)定期進(jin)行，流量(liang)計算程(cheng)序核對(dui)，儀表轉(zhuan)換通道(dao)、儀表零(ling)點、孔闆(pan)的檢測(ce)與👅清洗(xi)應一月(yue)一次，若(ruo)孔闆存(cun)在劃痕(hen)、坑蝕需(xu)及時更(geng)換。爲提(ti)升職工(gong)故障發(fa)現與解(jie)決能力(li)、技術水(shui)平，應進(jin)行計量(liang)業務培(pei)訓，确保(bao)🏃♀️系統保(bao)養、維護(hu)與檢修(xiu)工❓作的(de)有效進(jin)行。天然(ran)氣壓縮(suo)系數、溫(wen)度、密度(du)以及壓(ya)力對于(yu)測量具(ju)有直接(jie)影響，因(yin)此，對上(shang)述特性(xing)參數的(de)測量應(ying)選用合(he)适的儀(yi)表.若天(tian)然氣物(wu)性參數(shu)波動，應(ying)注意修(xiu)🙇♀️正測量(liang)誤差⛹🏻♀️，測(ce)量與修(xiu)正最好(hao)時時進(jin)行。爲避(bi)免出現(xian)管道洩(xie)漏🏃♂️問題(ti)，應定期(qi)排污、加(jia)強巡視(shi)。
2.3量值溯(su)源
以相(xiang)關标準(zhun)爲依據(ju)，一次裝(zhuang)置設計(ji)、檢驗、安(an)裝、制造(zao)👅、使用孔(kong)闆節流(liu)裝置均(jun)達要求(qiu)時，可實(shi)現流體(ti)力學與(yu)幾何的(de)相似，并(bing)可應用(yong)單參數(shu)溯源，使(shi)用長度(du)标準，以(yi)幾何尺(chi)寸幹檢(jian)部分節(jie)流裝置(zhi)，以相應(ying)的标準(zhun)樣氣或(huo)器具檢(jian)驗氣樣(yang)分析、時(shi)💔間、溫度(du)、壓力，在(zai)國家基(ji)準、标準(zhun)器間建(jian)溯源鏈(lian)。在使用(yong)一定時(shi)間後或(huo)使👅用前(qian)對流量(liang)計采取(qu)實流檢(jian)定或校(xiao)準。以相(xiang)關标準(zhun)要求分(fen)析天然(ran)氣組成(cheng)，若條件(jian)允許可(ke)采取在(zai)線測定(ding)物性參(can)數、在線(xian)組成分(fen)析天然(ran)氣.
2.4定值(zhi)節流裝(zhuang)置與可(ke)換孔闆(pan)節流裝(zhuang)置
應用(yong)可換孔(kong)闆節流(liu)裝置的(de)益處在(zai)于，更換(huan)、清洗或(huo)檢查孔(kong)🌈闆時無(wu)需停輸(shu)或拆動(dong)管道.3.5: 1爲(wei)孔闆流(liu)量計測(ce)量🧑🏽🤝🧑🏻範圍(wei)，但實際(ji)工況通(tong)常并不(bu)與之一(yi)緻，若配(pei)套應用(yong)流量計(ji)算機、智(zhi)能流量(liang)積算儀(yi)、寬量程(cheng)差壓變(bian)送器與(yu)定值節(jie)流裝置(zhi)有助于(yu)擴展量(liang)程，智能(neng)化差壓(ya)流量計(ji)。配套應(ying)用定值(zhi)🈚孔闆、可(ke)換孔闆(pan)節流裝(zhuang)置有助(zhu)于标準(zhun)💁化、系列(lie)化節流(liu)裝置産(chan)品，确保(bao)計量正(zheng)🔆确。
2.5使用(yong)與維護(hu)
使用與(yu)維護孔(kong)闆流量(liang)計均需(xu)遵循相(xiang)關标準(zhun)，其中，使(shi)用🈲與維(wei)護的重(zhong)點在于(yu)差壓變(bian)送器、孔(kong)闆與連(lian)接部分(fen)引壓管(guan)線”。孔闆(pan)✍️上下遊(you)差壓會(hui)因入口(kou)銳利度(du)改變、孔(kong)⛱️闆損傷(shang)而降低(di)，所測結(jie)果低于(yu)實際，即(ji)測量不(bu)确定度(du)在流出(chu)系數變(bian)化條件(jian)下會大(da)于标準(zhun)估算值(zhi).可更換(huan)孔闆，或(huo)以标準(zhun)爲依據(ju)修正流(liu)出系數(shu)🔴，與舊孔(kong)闆相比(bi)，新孔闆(pan)直徑稍(shao)大。在沒(mei)有新孔(kong)闆情況(kuang)下應采(cai)取孔闆(pan)銳利度(du)修正流(liu)出系數(shu)，修正需(xu)以國家(jia)标準爲(wei)依據。更(geng)換變形(xing)孔闆時(shi)應⭐選用(yong)直徑小(xiao)于舊孔(kong)闆的新(xin)孔闆。
若(ruo)結垢、腐(fu)蝕、沖刷(shua)存在于(yu)直管段(duan)内表壁(bi)，需将測(ce)量管段(duan)及時更(geng)換:在沒(mei)有新測(ce)量管段(duan)時需采(cai)取粗糙(cao)🐉度修正(zheng)流出系(xi)數C.
3結語(yu)
孔闆流(liu)量計儀(yi)表結構(gou)特點與(yu)工作原(yuan)理是導(dao)緻其易(yi)于偏離(li)标準的(de)主要原(yuan)因，儀器(qi)誤差産(chan)生于制(zhi)造過程(cheng)，安裝👉與(yu)長✔️期使(shi)用的磨(mo)損與腐(fu)蝕是導(dao)緻使用(yong)✂️與安裝(zhuang)誤差的(de)主要原(yuan)因.因此(ci)，規範安(an)裝、使用(yong)孔闆流(liu)量計，正(zheng)确選用(yong)測量儀(yi)表，才能(neng)爲儀表(biao)的穩定(ding)運行提(ti)供保障(zhang).
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