[摘(zhai)要]标(biao)準孔(kong)闆計(ji)量 系(xi)統用(yong)于天(tian)然氣(qi)流量(liang)計量(liang)，測量(liang)管在(zai)運行(hang)過程(cheng)中，直(zhi)‼️管段(duan)内壁(bi)粗糙(cao)度發(fa)生變(bian)化。文(wen)章按(an)使用(yong)年限(xian)、氣質(zhi)條件(jian)、日輸(shu)氣量(liang)等😍因(yin)素将(jiang)真管(guan)段内(nei)壁粗(cu)糙度(du)分🏃爲(wei)四類(lei)，分析(xi)了各(ge)類測(ce)量管(guan)粗糙(cao)度變(bian)化，對(dui)計量(liang)系統(tong)誤差(cha)的影(ying)響，并(bing)列舉(ju)了對(dui)不同(tong)管徑(jing)的各(ge)類計(ji)量✍️管(guan)粗糙(cao)度的(de)✍️修正(zheng)。最終(zhong)提出(chu)爲減(jian)少粗(cu)糙度(du)對标(biao)準🥰孔(kong)闆計(ji)量系(xi)統的(de)誤差(cha)影響(xiang)，對上(shang)下遊(you)直管(guan)段的(de)維🌈護(hu)建議(yi)。
中石(shi)化西(xi)南油(you)氣分(fen)公司(si)川西(xi)氣田(tian)目前(qian)廣泛(fan)采用(yong)💔以.标(biao)準🌈孔(kong)闆作(zuo)爲一(yi)次儀(yi)表的(de)差壓(ya)式計(ji)量系(xi)統進(jin)行天(tian)🚶‍♀️然氣(qi)流量(liang)計量(liang)，多數(shu)井在(zai)後期(qi)開發(fa)中泡(pao)沫排(pai)💞水等(deng)工藝(yi)措施(shi)十分(fen)頻繁(fan)，天然(ran)氣中(zhong)含大(da)量水(shui)、油、粉(fen)塵等(deng)雜質(zhi)，測量(liang)管在(zai)使用(yong)過程(cheng)中，由(you)于長(zhang)期經(jing)受髒(zang)污氣(qi)流的(de)沖刷(shua)、腐蝕(shi)，最終(zhong)導緻(zhi)直管(guan)段内(nei)壁粗(cu)糙度(du)發生(sheng)變化(hua)，對标(biao)準孔(kong)闆計(ji)量系(xi)統的(de)誤差(cha)影響(xiang)🚶‍♀️較大(da)㊙️，如何(he)減少(shao)誤差(cha)，提高(gao)計量(liang)系統(tong)精度(du)，結合(he)工作(zuo)實踐(jian)談幾(ji)點認(ren)識和(he)維護(hu)👣體會(hui)。
1計量(liang)直管(guan)段使(shi)用情(qing)況調(diao)查
　　氣(qi)田計(ji)量管(guan)段自(zi)投人(ren)使用(yong)以來(lai)，所有(you)标準(zhun)孔闆(pan)計量(liang)系♍統(tong)粗糙(cao)度均(jun)按0.15mm進(jin)行修(xiu)正并(bing)參與(yu)流量(liang)計算(suan)。對現(xian)場使(shi)用的(de)計量(liang)管📱段(duan)抽樣(yang)調查(cha)(結果(guo)見表(biao)
1)發現(xian)部分(fen)計量(liang)直管(guan)段内(nei)壁嚴(yan)重存(cun)在腐(fu)蝕、結(jie)垢、結(jie)皮等(deng)現象(xiang)，經測(ce)算确(que)認粗(cu)糙度(du)在0.2~2mm之(zhi)間,遠(yuan)大于(yu)計量(liang)系統(tong)目前(qian)的設(she)定值(zhi)(0.15mm)，直接(jie)影響(xiang)計量(liang)系統(tong)的精(jing)度。
　　按(an)表1分(fen)類，分(fen)别選(xuan)取了(le)豐谷(gu)站備(bei)用管(guan)線、江(jiang)沙7井(jing)管線(xian)、135管😄道(dao)1、新計(ji)量管(guan)四根(gen)計量(liang)管進(jin)行粗(cu)糙度(du)檢測(ce)，這四(si)條計(ji)量管(guan)基本(ben)情🍉況(kuang)以及(ji)粗糙(cao)度檢(jian)測結(jie)果如(ru)表2。
 
　　由(you)表2可(ke)以看(kan)出，計(ji)量管(guan)的内(nei)壁粗(cu)糙程(cheng)度跟(gen)使用(yong)條㊙️件(jian)有🛀🏻很(hen)大關(guan)系，就(jiu)氣田(tian)的氣(qi)質而(er)言，計(ji)量管(guan)投人(ren)使用(yong)後粗(cu)糙度(du)就會(hui)發生(sheng)較大(da)的變(bian)化，其(qi)中結(jie)垢和(he)結皮(pi)對其(qi)内壁(bi)粗糙(cao)度影(ying)響最(zui)大，計(ji)量管(guan)🏃🏻的内(nei)壁粗(cu)糙👣度(du)與氣(qi)質髒(zang)污程(cheng)度、輸(shu)氣量(liang)大小(xiao)、使用(yong)年♍限(xian)長短(duan)成♉正(zheng)比。按(an)使用(yong)年限(xian)、氣質(zhi)條件(jian)、日輸(shu)氣量(liang)，其内(nei)壁粗(cu)糙⭕度(du)程度(du)可根(gen)據上(shang)述三(san)個因(yin)素大(da)緻分(fen)爲四(si)類，其(qi)中--類(lei)計量(liang)管的(de)内壁(bi)粗糙(cao)度0.9mm，二(er)類計(ji)量管(guan)内壁(bi)粗糙(cao)度在(zai)0.4mm左右(you);三類(lei)粗糙(cao)度0.25mm左(zuo)右;四(si)類粗(cu)糙度(du)情況(kuang)最好(hao)，爲💘0.015mm左(zuo)右。
2直(zhi)管段(duan)粗糙(cao)度變(bian)化帶(dai)來的(de)計量(liang)誤差(cha)
　　标準(zhun)孔闆(pan)流量(liang)計 運(yun)行時(shi)，對直(zhi)管段(duan)的要(yao)求主(zhu)要包(bao)括:(1)直(zhi)管段(duan)長度(du);(2)直管(guan)段圓(yuan)度和(he)⁉️直徑(jing);(3)直管(guan)段内(nei)壁粗(cu)糙度(du)。以上(shang)三個(ge)條件(jian)中，直(zhi)管段(duan)粗糙(cao)度最(zui)易發(fa)生變(bian)化。欲(yu)達到(dao)規定(ding)的不(bu)确定(ding)度值(zhi)，直管(guan)段内(nei)壁粗(cu)糙🎯度(du)必須(xu)🆚滿足(zu)标準(zhun)GB/T21446--2008所提(ti)要求(qiu)。
　　由于(yu)天然(ran)氣從(cong)地層(ceng)中采(cai)出來(lai)，雖經(jing)分離(li)、除塵(chen)或過(guo)濾，因(yin)其所(suo)🎯含成(cheng)分十(shi)分複(fu)雜，從(cong)單井(jing)采氣(qi)計量(liang)、集氣(qi)計量(liang)到配(pei)♉氣計(ji)量，氣(qi)質組(zu)📱分各(ge)不相(xiang)同，因(yin)而節(jie)流裝(zhuang)🤞置在(zai)使🔱用(yong)過程(cheng)中其(qi)沖刷(shua)、腐蝕(shi)☂️程度(du)也不(bu)相同(tong)。經調(diao)查研(yan)究表(biao)明，氣(qi)流對(dui)孔闆(pan)直角(jiao)人口(kou)邊緣(yuan)和測(ce)量管(guan)内璧(bi)的沖(chong)刷腐(fu)蝕尤(you)爲嚴(yan)重，這(zhe)将造(zao)成流(liu)出系(xi)數C發(fa)🈲生變(bian)化，流(liu)量🔞測(ce)🔞量不(bu)确定(ding)度超(chao)過估(gu)算值(zhi)。爲了(le)♌減小(xiao)誤差(cha)，推薦(jian)更新(xin)孔闆(pan)和新(xin)測量(liang)管，若(ruo)要繼(ji)續使(shi)用可(ke)求出(chu)粗糙(cao)度算(suan)術平(ping)📐均偏(pian)差R,，對(dui)流出(chu)系數(shu)修正(zheng)後再(zai)使用(yong)。
　　修正(zheng)方法(fa)爲:将(jiang)原流(liu)出系(xi)數C乘(cheng)上粗(cu)糙度(du)系數(shu)YRe，即:
C'=C·YRe·bk(1)
　　式(shi)中:C'爲(wei)修正(zheng)後的(de)流出(chu)系數(shu);C爲标(biao)準流(liu)出系(xi)數;YRe爲(wei)管道(dao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻粗糙(cao)度修(xiu)🍉正系(xi)數;bk爲(wei)孔闆(pan)開孔(kong)人口(kou)邊緣(yuan)尖銳(rui)度修(xiu)正系(xi)數。
注(zhu):本文(wen)不讨(tao)論孔(kong)闆開(kai)孔入(ru)口邊(bian)緣尖(jian)銳度(du)磨損(sun)對🌈計(ji)量的(de)影響(xiang)。
　　其中(zhong)修正(zheng)系數(shu)YRe随測(ce)量管(guan)内壁(bi)相對(dui)粗糙(cao)度K/D和(he)管徑(jing)雷諾(nuo)數❗ReD而(er)🈲變化(hua)，其值(zhi)按下(xia)式計(ji)算:
 
當(dang)ReD≥106時，
YRe=γRe=γoo
　　γo與(yu)直徑(jing)比β2和(he)相對(dui)粗糙(cao)度的(de)倒數(shu)D/K有關(guan),其值(zhi)在标(biao)準⁉️GB/T21446--2008中(zhong)查表(biao)求得(de)。其中(zhong),K爲等(deng)效絕(jue)對粗(cu)糙度(du)，可從(cong)标準(zhun)CB/T21446--2008中查(cha)表取(qu)得，有(you)條件(jian)的㊙️情(qing)況下(xia)，用流(liu)體實(shi)驗方(fang)法測(ce)出相(xiang)對粗(cu)糙度(du)K/D。
　　γo由β2和(he)D/K共同(tong)決定(ding)，換言(yan)之，由(you)粗糙(cao)度帶(dai)來的(de)計量(liang)誤差(cha)💁由β2和(he)D/K分别(bie)引入(ru)。對同(tong)-計量(liang)管,其(qi)相對(dui)粗糙(cao)度是(shi)一定(ding)的，因(yin)此其(qi)γ0随β增(zeng)大而(er)增大(da);而β的(de)大小(xiao)往往(wang)由輸(shu)氣量(liang)大小(xiao)決定(ding)，氣量(liang)💛越大(da)，β值🌏越(yue)大。
　　當(dang)D/K=400,β2=0.6時，查(cha)表可(ke)知γo達(da)到最(zui)大，爲(wei)1.020;同時(shi)标準(zhun)中規(gui)定，法(fa)蘭👌取(qu)壓時(shi)🙇🏻，ReD≥106，則🌐γRe=γo，即(ji)👌此時(shi)γRe=1.020，則C'=1.020C。
已(yi)知:
 
　　即(ji):當D/K=400,β2=0.6時(shi)，由測(ce)量管(guan)内壁(bi)粗糙(cao)帶來(lai)的計(ji)量相(xiang)對誤(wu)差爲(wei)📱(1.02-1)x100%=2%。也就(jiu)是說(shuo)，如果(guo)不對(dui)計量(liang)管進(jin)行粗(cu)糙度(du)修正(zheng)，結果(guo)會比(bi)實際(ji)值偏(pian)低2%。
　　然(ran)而，對(dui)于腐(fu)蝕程(cheng)度高(gao)、嚴重(zhong)結皮(pi)的鋼(gang)管，其(qi)K值可(ke)能大(da)于2mm,Ra可(ke)能🈲大(da)于0.6mm。
　　依(yi)據現(xian)場調(diao)研，大(da)部分(fen)應用(yong)較久(jiu)、氣質(zhi)較髒(zang)的計(ji)量🌏管(guan)其内(nei)壁粗(cu)糙度(du)較大(da)，D/K值大(da)多小(xiao)于400，因(yin).此C'極(ji)可能(neng)大于(yu)1.020C，即由(you)測☀️量(liang)管内(nei)壁粗(cu)糙引(yin)人的(de)計量(liang)相對(dui)誤差(cha)也大(da)于2%。目(mu)前在(zai)某些(xie)廠家(jia)的計(ji)算軟(ruan)件可(ke)以對(dui)粗糙(cao)度小(xiao)于1mm的(de)情❗況(kuang)進行(hang)修👣正(zheng)，超過(guo)1mm的就(jiu)不能(neng)修正(zheng)了。因(yin)此🈚，若(ruo)測量(liang)管内(nei)壁粗(cu)糙度(du)大于(yu)1mm,則不(bu)具備(bei)修正(zheng)意義(yi)，應更(geng)換新(xin)的計(ji)量管(guan)。
3四類(lei)計k管(guan)粗糙(cao)度誤(wu)差影(ying)響
　　結(jie)合實(shi)驗用(yong)計量(liang)直管(guan)段現(xian)場使(shi)用條(tiao)件，采(cai)用上(shang)文所(suo)述方(fang)法可(ke)✌️以計(ji)算得(de)出該(gai)四條(tiao)直管(guan)段在(zai)使用(yong)過程(cheng)中給(gei)計量(liang)帶來(lai)的誤(wu)差影(ying)響。
(1)豐(feng)谷站(zhan)備用(yong)計量(liang)直管(guan)段粗(cu)糙度(du)帶來(lai)的計(ji)量誤(wu)差💋影(ying)響😄:
　　由(you)表1提(ti)供的(de)參數(shu):K=0.870mm，則D/K=150/0.870=172;β2=0.62=0.36
　　由(you)于D/K=172<400,無(wu)法通(tong)過标(biao)準查(cha)表求(qiu)得γo值(zhi)，但依(yi)據表(biao)中γo變(bian)化趨(qu)勢可(ke)大緻(zhi)判定(ding)γo的範(fan)圍在(zai)1.009~1.014之間(jian)，則C'也(ye)在(1.009-1.014)C之(zhi)間。即(ji)該計(ji)量管(guan)因粗(cu)糙度(du)引♉人(ren)的💯計(ji)量誤(wu)差在(zai)-(0.9~1.4)%之間(jian)。
(2)江沙(sha)7井計(ji)量直(zhi)管段(duan)粗糙(cao)度帶(dai)來的(de)計量(liang)誤差(cha)影響(xiang):
　　由表(biao)1提供(gong)的參(can)數:K=0.416mm,則(ze)D/K=80/0.416=192;β2=0.27=0.073≈0.1
　　由于(yu)D/K=192<400,無法(fa)通過(guo)标準(zhun)查表(biao)求得(de)Yo值，但(dan)依據(ju)表中(zhong)γo變化(hua)趨🌐勢(shi)可🐇大(da)緻判(pan)定γo的(de)範圍(wei)在1.003~1.006之(zhi)間,則(ze)C'也在(zai)(1.003~1.006)C之間(jian)。即該(gai)計量(liang)管因(yin)粗糙(cao)度引(yin)人的(de)✔️計量(liang)誤差(cha)在-(0.3~0.6)%.之(zhi)間。
(3)135井(jing)管道(dao)1計量(liang)直管(guan)段粗(cu)糙度(du)帶來(lai)的計(ji)量誤(wu)差影(ying)響:
　　由(you)表1提(ti)供的(de)參數(shu):K=0.230mm，則D/K=100/0.230=435;β2=0.52=0.25.
　　由(you)于D/K=435>400，可(ke)以查(cha)表求(qiu)得γo值(zhi)，在1.003~1.006之(zhi)間。則(ze)C'也在(zai)(1.003~1.006)C之.間(jian)。該計(ji)量管(guan)因粗(cu)糙度(du)引人(ren)的計(ji)量誤(wu)差在(zai)-(0.3~0.6)%之間(jian)。
(4)新計(ji)量管(guan)的内(nei)壁很(hen)光潔(jie)則可(ke)忽略(lue)粗糙(cao)度引(yin)入的(de)計量(liang)誤😄差(cha)。
4直管(guan)段内(nei)壁粗(cu)糙度(du)修正(zheng)
　　标準(zhun)中規(gui)定，因(yin)測量(liang)管内(nei)壁粗(cu)糙度(du)變化(hua)導緻(zhi)的流(liu)出系(xi)🌈數C将(jiang)發生(sheng)變化(hua)，流量(liang)測量(liang)不确(que)定度(du)超過(guo)估算(suan)👅值。爲(wei)了避(bi)免這(zhe)種超(chao)差，推(tui)薦更(geng)新孔(kong)闆和(he)新測(ce)量管(guan)🆚，若要(yao)繼續(xu)使用(yong)可求(qiu)出粗(cu)糙度(du)算術(shu)平🤞均(jun)偏差(cha)Ra,對流(liu)出系(xi)數修(xiu)正後(hou)再使(shi)用。
　　由(you)于标(biao)準隻(zhi)對D/K≥400的(de)情況(kuang)提出(chu)了規(gui)定，因(yin)此現(xian)場在(zai)用的(de)部👉分(fen)計量(liang)管是(shi)無法(fa)按實(shi)際粗(cu)糙度(du)進行(hang)修正(zheng)的。就(jiu)目前(qian)采用(yong)的積(ji)算軟(ruan)件而(er)言,K值(zhi)最大(da)也隻(zhi)能修(xiu)正到(dao)D/K=400的情(qing)⛷️況，表(biao)3列出(chu)了氣(qi)田内(nei)目前(qian)常用(yong)🔴的幾(ji)種測(ce)量管(guan)可以(yi)進行(hang)修正(zheng)的粗(cu)糙度(du)值。
　　由(you)表3可(ke)知:不(bu)同管(guan)徑的(de)計量(liang)管，現(xian)行标(biao)準能(neng)修正(zheng)的♈K值(zhi)的最(zui)大🏃限(xian)值，即(ji)超過(guo)該範(fan)圍就(jiu)不能(neng)修正(zheng)了，也(ye)就🛀是(shi)超限(xian)K值參(can)與積(ji)算出(chu)的流(liu)量已(yi)經偏(pian)離正(zheng)常值(zhi)。
 
例:現(xian)有在(zai)用計(ji)量管(guan)150mm，β值爲(wei)0.7，K爲0.44mrm。
　　則(ze):D/K=340，查表(biao)3得，最(zui)大K值(zhi)爲0.375mm。D/K=400，β2=0.5時(shi)，在标(biao)準中(zhong)查表(biao)γo爲1.014,即(ji)相對(dui)修正(zheng)量爲(wei)1.4%。
D/K=340<400，因此(ci)實際(ji)相對(dui)修正(zheng)量應(ying)該大(da)于1.4%
　　同(tong)時，目(mu)前川(chuan)西氣(qi)田所(suo)有的(de)計量(liang)直管(guan)段粗(cu)糙度(du)修正(zheng)系數(shu)均取(qu)0.15mm，經推(tui)算現(xian)場相(xiang)對修(xiu)正量(liang)僅爲(wei)(0.6~0.9)%，即比(bi)理論(lun)修正(zheng)量偏(pian)低(0.5~0.8)%。
　　由(you)此可(ke)得，川(chuan)西氣(qi)田現(xian)用的(de)粗糙(cao)度修(xiu)正系(xi)數0.15mm不(bu)合理(li)，應依(yi)🏃‍♀️據🌈計(ji)量管(guan)的實(shi)際粗(cu)糙度(du)情況(kuang)，并結(jie)合标(biao)準🍓進(jin)行⛷️取(qu)值。對(dui)沒有(you)超過(guo)限值(zhi)的按(an)實際(ji)K值修(xiu)正，對(dui)超🐇過(guo)限值(zhi)的，按(an)最大(da)限值(zhi)進行(hang)修正(zheng)。下面(mian)(見表(biao)4)将給(gei)出不(bu)同管(guan)徑🌈的(de)各類(lei)計🍓量(liang)管應(ying)采用(yong)的修(xiu)正值(zhi)。
 
　　豐谷(gu)站備(bei)用管(guan)線與(yu)江沙(sha)7井計(ji)量管(guan)段，均(jun)爲D/K<400,标(biao)準并(bing)未給(gei)出D/K<400時(shi)的Yn值(zhi)查詢(xun)，因此(ci)無法(fa)進行(hang)粗糙(cao)度修(xiu)正，故(gu)該兩(liang)類計(ji)量管(guan)已不(bu)具備(bei)粗糙(cao)度修(xiu)正的(de)意義(yi)。
　　135井管(guan)道1計(ji)量直(zhi)管段(duan)由于(yu)D/K>400,沒有(you)超出(chu)标準(zhun)範圍(wei)，因此(ci)可以(yi)通過(guo)軟件(jian)進行(hang)粗糙(cao)度修(xiu)🐉正，修(xiu)正值(zhi)即爲(wei)實測(ce)K值0.23mm。
5直(zhi)管段(duan)使用(yong)維護(hu)建議(yi)
　　目前(qian)，川西(xi)氣田(tian)的一(yi)類測(ce)量管(guan)内璧(bi)粗糙(cao)度約(yue)爲0.9mm左(zuo)右，有(you)嚴👈重(zhong)結皮(pi)現象(xiang);二類(lei)測量(liang)管内(nei)壁粗(cu)糙度(du)在0.40mm左(zuo)🐪右，内(nei)壁大(da)多數(shu)🌈有結(jie)垢和(he)輕微(wei)結皮(pi)現象(xiang);三類(lei)測量(liang)管内(nei)璧粗(cu)糙度(du)在0.25mm左(zuo)右，内(nei)壁大(da)多數(shu)有結(jie)垢現(xian)象。這(zhe)三類(lei)測量(liang)管在(zai)不同(tong)管徑(jing)下，采(cai)用的(de)K值修(xiu)正值(zhi)各不(bu)相同(tong)。.
　　目前(qian)，氣田(tian)内标(biao)準孔(kong)闆計(ji)量系(xi)統對(dui)測量(liang)管統(tong)一采(cai)用0.15mm的(de)修㊙️正(zheng)✂️值💜，依(yi)據标(biao)準推(tui)算内(nei)壁粗(cu)糙度(du)給計(ji)量系(xi)統引(yin)人的(de)🈲誤差(cha)可達(da)2%以上(shang)👈，因此(ci)須分(fen)類修(xiu)正。
　　當(dang)粗糙(cao)度沒(mei)有超(chao)過限(xian)值時(shi)采用(yong)實測(ce)值修(xiu)正，對(dui)超過(guo)限值(zhi)🍓的⭕按(an)最大(da)限值(zhi)修正(zheng)。當然(ran)超過(guo)限值(zhi)的按(an)最大(da)限值(zhi)進行(hang)修正(zheng)，也隻(zhi)是從(cong)一定(ding)程度(du)上減(jian)小粗(cu)糙度(du)對計(ji)量的(de)影響(xiang)，要從(cong)🏃‍♂️根本(ben)上消(xiao)除其(qi)影響(xiang)隻有(you)确🏃‍♂️保(bao)計量(liang)管内(nei)壁光(guang)滑、潔(jie)淨，盡(jin)可能(neng)将天(tian)然氣(qi)中油(you)、水、雜(za)質等(deng)分離(li)幹淨(jing)，加強(qiang)對計(ji)量管(guan)的檢(jian)查維(wei)護，對(dui)沒有(you)維護(hu)價值(zhi)的進(jin)行更(geng)換。因(yin)此，測(ce)量管(guan)在使(shi)用過(guo)程中(zhong)，直管(guan)段内(nei)璧應(ying)⛹🏻‍♀️保持(chi)清潔(jie)、除掉(diao)污👉垢(gou)，管道(dao)内壁(bi)上的(de)腐蝕(shi)硬皮(pi)應除(chu)掉⛱️,同(tong)時對(dui)内壁(bi)表面(mian)🈲粗👌糙(cao)度進(jin)行🧡檢(jian)測，至(zhi)少在(zai)孔闆(pan)上遊(you)側10D的(de)直管(guan)段部(bu)分(即(ji)測㊙️量(liang)管)應(ying)滿足(zu)GB/T21446--2008标準(zhun)規定(ding)，當發(fa)現内(nei)表面(mian)有明(ming)顯沖(chong)刷和(he)腐✂️蝕(shi)時，如(ru)其内(nei)♍壁粗(cu)糙度(du)不符(fu)🌈合标(biao)準規(gui)定時(shi)，更新(xin)爲内(nei)表🙇‍♀️面(mian)符合(he)要求(qiu)的測(ce)量管(guan)。

本文(wen)來源(yuan)于網(wang)絡,如(ru)有侵(qin)權聯(lian)系即(ji)删除(chu)！