摘要: 差(cha)壓式流量計 量系(xì)統的工作原理,分(fèn)析天然氣氣計量(liàng)系統在實際使用(yong)中🏃🏻‍♂️所産生的幾個(gè)主要誤差,對如何(he)解決天然氣計量(liang)系統中的問題提(ti)出幾條途徑。
　　爲了(le)加快我國天然氣(qì)計量技術與國際(ji)接軌,促進貿⭕易與(yǔ)交流💯,考慮到标準(zhun)、适用性及标準的(de)連續性♉,針對天然(ran)🐅氣氣🐇介質的特殊(shū)性和我國天然氣(qi)計量長期實踐的(de)經驗,2004出台了新标(biao)❄️準即《用标準孔闆(pan)流量計 測量天然(rán)氣流量》SY/T6143-2004。
　　目前,油田(tian)與供水供電公司(sī)之間的天然氣貿(mào)易結算,采用的是(shi) 孔闆流量計 ,即根(gēn)據中國石油天然(ran)氣行業标準SY/T6143-2004編程(cheng)組态實現計量。
1差(cha)壓式流量計量系(xì)統的工作原理
　　對(dui)于測量氣體來講(jiǎng),差壓式流量計是(shì)一類應用最廣泛(fàn)的流🌏量計,在各類(lei)流量儀表中其使(shǐ)用量占居首位。近(jin)年來,由于各📞種新(xin)型流量計的問世(shì),它的使用量百分(fèn)數逐漸~下降,但目(mù)前仍是最重要的(de)一類流量計。
　　差壓(yā)式流量計是根據(ju)安裝于管道中标(biao)準孔闆産生的差(chà)壓,已✨知的流體條(tiao)件和标準孔闆與(yu)管道的幾何尺寸(cùn)來計🏃算流量的🐉儀(yí)表。差壓式流量計(jì)由-次裝置(标☁️準孔(kǒng)闆)和二次裝置( 差(cha)壓變送器 、配電器(qì)、控制器和流量計(ji)算機)組成。
　　孔闆流(liu)量計量系統主要(yào)由标準孔闆、差壓(ya)變送器和流量計(ji)算機組成,即有硬(ying)件和軟件兩部分(fèn)組成💯。孔闆💔的作用(yong)主💋要是氣體流經(jīng)孔闆時使.上下遊(yóu)側🏃🏻産生壓力差P1,P21;差(cha)壓變送器的作用(yòng)是将壓差轉換爲(wei)4-20mA的标準信号;流量(liang)計算機主要是根(gēn)據SY/T6143-2004标準-一《用标準(zhǔn)孔闆流量計測量(liàng)天然氣流量》,以天(tiān)然氣在标準條件(jian)下體積流量計算(suàn)實用公式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲核心(xīn)進行編程✍️和組态(tài)，将🚶‍♀️采集來的所有(yǒu)相關天然氣的工(gōng)況數據💛進行處理(li),最後以标況體積(ji)流量顯示給用戶(hù)。
2差壓式流量計量(liàng)系統常見誤差進(jin)行分析
　　由于計量(liang)儀表誤差以及現(xiàn)場使用條件不完(wan)全符🍓合标準規定(ding)的情況是難免的(de),其帶來的誤差往(wǎng)往影響計量貿易(yì)結算。下面就常見(jiàn)的誤差進行分析(xi)。
(1)對用戶的用氣量(liàng)掌握得不夠準确(què),即用于計算孔闆(pǎn)孔✨徑的最大流量(liang)和最小流量偏離(lí)用戶實際的最大(dà)流量和最小流量(liàng)較💛大,這樣造成計(ji)算出來的孔闆孔(kǒng)徑較大,即.而産生(shēng)誤差。
　　現根據SY/T6143-2004天然(rán)氣流量計量方法(fǎ)中的使用公式:AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分(fen)析:在壓力、溫度及(ji)組分不變的情況(kuang)下，AvnCEFGεEzFT是常數,差壓計(jì)量程不變,變量是(shì)d和△P。
　　大孔闆測小流(liú)量,△P偏小這樣使差(chà)壓計工作在量程(cheng)的10%以下,這是不符(fú)合SY/T6143-2004的要求即差壓(yā)值宜工作在滿量(liang)程的10%~90%範圍内。
(2)孔闆(pǎn)的制造和安裝應(yīng)符合SY/T6143--2004的規定才能(néng)投入使用。孔闆在(zai)使🔴用過程中受氣(qi)體的沖刷和腐蝕(shi)程度不同,特别是(shi)對孔闆直角入口(kǒu)邊緣和直管段内(nèi)壁|的沖刷腐💁蝕尤(yóu)爲嚴重,這将影響(xiang)到孔闆直角入口(kou)邊緣圓弧半徑rk和(hé)直管段内表面粗(cu)糙度算術平均偏(piān)差Ra的标準規👌定,流(liú)出系數C将發生變(biàn)化,流量測量的🐉不(bú)确定度超過估算(suan)值。爲了避免這種(zhǒng)誤差,更換新孔闆(pǎn)和新直管段,若要(yào)繼續使用可🔞求出(chu)rk和Ra′對流出🆚系數修(xiu)正後再使用。修正(zheng)方法爲:将原流出(chū)系數C乘上孔闆尖(jian)㊙️銳度系數bk和粗糙(cāo)度🥰系數rRe或者同時(shi)乘bk和❄️rRe即C′=CbkrRe.
　　可以看出(chu)修正後的流出系(xi)數比原流出;系數(shù)要大,如果不進行(hang)修正這樣計算的(de)流量結果Grn偏小。
2.3由(you)于差壓式流量計(jì)對現場的安裝
　　要(yào)求比較高,所以下(xià)面談談一些安裝(zhuang)不當造成的誤✂️差(chà)。
　　SY/T6143--2004标準規定差壓變(biàn)送器與壓力變送(sòng)器的取壓孔和導(dǎo)壓🔞管分開🔞設置,在(zài)保證雙重連接不(bú)導緻差壓測量的(de)誤差❓時,允😍許将上(shang)遊靜壓取壓口與(yu)差壓變送器的上(shang)遊取壓口共用。
　　如(ru)果差壓變送器下(xià)遊側導壓管的排(pai)污閥由于人爲操(cāo)作或者産生洩露(lù),這時P2減小，則△P=P1-P2增大(da)，根據公式Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可以💰看(kan)出最終的體🙇🏻積流(liu)💋量qm增大。所以标準(zhǔn)要求閥組應有封(fēng)記,以防未經許可(ke)的操作影🤩響整個(gè)測量💃精度。
　　現場惡(e)劣工作條件下，節(jiē)流裝置與差壓變(bian)送器及🔆其連接部(bù)💁分🧑🏾‍🤝‍🧑🏼引壓管線是使(shǐ)用維護的重點。其(qí)産生♈誤差的因👅素(su)主要有💚:①現場不能(neng)滿足直管段要求(qiú)的長度。②上遊測量(liàng)管沉積🏒髒物。③直管(guan)段粗糙度影響,④節(jiē)流件産生🌐台階、偏(piān)心🔅。⑤孔闆上遊端面(miàn)平度。⑥取壓位置。焊(hàn)接、焊縫突出。⑦.導壓(yā)管的敷設及防凍(dòng)。⑧節流件不同軸度(du)。⑨直管段的圓度和(hé)直度。◎溫度變送器(qi)的安裝。
2.4流體參數(shu)的變化所帶來的(de)誤差
　　天然氣從單(dan)井計算,集氣計量(liàng)到配氣計量,氣體(ti)組分各不相同。由(yóu)于氣體組分的變(biàn)化引起天然氣相(xiàng)對密度G,的變化,終(zhong)而影響體積流量(liang)。目前南氣末站計(ji)量系統采用的是(shi)直🔞接輸入天然氣(qì)組分和相對♋密度(dù)的方法;假如天然(rán)氣的來源發生變(biàn)化,則組分✌️就不同(tóng),相對密度也不同(tong),所産生的熱量也(ye)是不一樣的。根據(jù)公式FG=(1/Gr)?得知,由于組(zu)分的改變導緻相(xiang)對密度G,變小或變(bian)大,那麽FG變大或變(bian)小,則qvn變大或變小(xiao)。所以說天然氣的(de)來源♌改變就要對(dui)天然氣的組分進(jìn)行分析,若💃🏻不及時(shi)糾正就會産生偏(piān)差。
由于流出系數(shù)c與雷諾數Rep有關。雷(léi)諾數的大小取決(jué)💋于三個參🏃🏻數，即流(liú)體的速度、流束的(de)定型尺寸以及工(gōng)作狀态下的粘度(dù)。在雷⭕諾數較小時(shi)，流出系數的🔱變化(huà)較⚽大,因此,在被測(cè)流量偏離常用流(liú)量時,會引起附加(jia)誤差。爲了使這個(gè)附加誤差不緻太(tai)大,對已知β值的節(jie)流裝置,最好在雷(léi)諾數較高的區域(yu)内使用。
3解決天然(rán)氣計量問題的幾(ji)條途徑
3.1加強管理(li),提高技術人員素(sù)質
　　安裝和使用誤(wu)差是在安裝時或(huò)長期使用中由于(yú)流📞體介👣質腐蝕、磨(mo)損、沾污等造成的(de)。因此,應嚴格按技(jì)術要求安裝🌐流量(liàng)計量系統,消除安(an)裝誤差。在使用過(guo)程🐅中,操作人員應(yīng)做好系🚶‍♀️統的檢💜修(xiu)、維護、保養工作,延(yán)長其使用壽命,減(jian)小計量誤差。同時(shí)，在實際使用中應(ying)嚴格執行SY/T6143-2004标準💔規(gui)範。
3.2測量儀表的正(zheng)确選用
　　測量儀表(biǎo)應首選标準節流(liu)裝置,當流量變化(huà)範圍大時要考慮(lü)用寬量程智能差(cha)變,二次儀表的計(jì)量模型應符合SY/T6143-2004的(de)要求計算FZ能輸入(rù)組份,實時計算C值(zhí).
3.3加強技術人員的(de)培訓
　　要求對計量(liang)技術人員不定期(qi)的進行在外學習(xí)、交流,對計量檢定(ding)人員可以适當的(de)采取内部培訓的(de)方式，改善計量隊(duì)伍的結構,加強單(dān)位計量部門的計(jì)最管理,逐步提高(gāo)計量人員的技術(shu)素質,對更好的加(jiā)強計量監督具有(yǒu)重要的意義。因此(ci)在天然氣計量的(de)實際應用中要求(qiú)♌技術人員應深入(rù)研究SY/T6143-2004的精髓嚴格(ge)按🈲标準規定安裝(zhuāng)、使㊙️用、處.理數據，保(bǎo)證天然氣計量🔆的(de)精度。
4天然氣計量(liàng)的發展方向
　　引進(jìn)、消化、吸收近幾年(nian)發展起來的天然(ran)氣計量新技術。從(cong)國外情況來看,在(zai)天然氣國際貿易(yi)中能量計量幾乎(hu)已全面取代傳統(tong)的體積計量,而我(wo)國的天然氣計量(liàng)領💘域中體積計量(liàng)仍占統制地位。爲(wei)了盡快與國際接(jiē)軌,使用單位與各(ge)科研究院所聯合(he)💞攻關,開展天然氣(qì)能量計量的試驗(yàn)工作,并在此基💃礎(chǔ)上完成标準化,SY/T6143-2004标(biao)準就完善了質量(liang)計量和能量計量(liang)，在消化引進♻️技術(shu)的基礎上發展适(shi)合我國國🧡情的天(tian)然氣質量、能量計(jì)量系統。
5結論
　　由于(yu)孔闆流量計在使(shi)用中,産生誤差的(de)因素很多,所以要(yao)🈲求計量技術人員(yuán)加強計量系統在(zai)現場的安裝要求(qiu)和儀表選😘型以及(ji)軟件組态，對産生(sheng)的誤💞差要及時地(di)應用科學方法修(xiu)正,保證天然氣貿(mào)易結算正常運行(háng)。

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