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天然氣(qì)流量标準(zhǔn)孔闆計量(liàng)誤差
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摘要(yao):簡析了天(tian)然氣流量(liang)孔闆計
量(liang)所存在的(de)誤差及主(zhu)要影響因(yīn)素,并提出(chu)了改進和(he)預防的措(cuò)施。
天然氣(qì)流量的誤(wù)差分爲基(jī)本誤差和(hé)附加誤差(cha)。基本誤差(cha)🔆是由測量(liang)裝置本身(shen)的精度所(suo)決定的,是(shì)不可避免(mian)的,一般在(zai)±1%~2%範圍内。這(zhe)裏重點讨(tǎo)論和分析(xi)附加誤差(cha)。附加誤差(cha)是指💜節流(liú)裝置和儀(yí)表在安裝(zhuāng)和😄使用過(guò)程👄中造成(cheng)的🆚流量誤(wu)差。
1.誤差分(fen)析
孔闆所(suo)産生的差(chà)壓随取壓(yā)位置的不(bú)同而不同(tóng)。取壓方法(fa)有很多種(zhong),這裏所采(cai)用的取壓(yā)方法爲法(fa)蘭取壓。即(ji)上流取壓(ya)孔⭕設置在(zài)離孔闆上(shàng)流端面25士(shì)1mm地方,下流(liú)取壓孔設(she)置在離孔(kǒng)闆下流端(duān)✉️面25±lmm的地方(fāng)。根據柏努(nu)力方程推(tuī)導出質量(liàng)流量公式(shi)爲:
式中:Qn一(yi)标準狀态(tai)下天然氣(qì)流量體積(jī);
As一秒計量(liang)系數;
C一流(liú)出系數;
E一(yi)漸進速度(du)系數;
d一孔(kǒng)闆開孔直(zhí)徑;
FG一相對(dui)密度系數(shu);
ε一可膨脹(zhang)性系數;
Fz一(yi)超壓縮因(yīn)子;
FT一流動(dòng)溫度系數(shù);
P1一孔闆上(shang)遊側取壓(ya)孔氣流絕(jué)對靜壓;
△P一(yī)氣流流經(jīng)孔闆時産(chan)生的差壓(ya)。
其中:C=0.5959+0.0312β2.1-0.1840β8+0.0029β2.5(106/Red)0.75
β=d/D
Red=管徑(jìng)雷諾數.
α=CE=C/√1-β4
根(gen)據上式對(duì)天然氣流(liú)量測量誤(wu)差進行分(fèn)析如下:(1)置(zhì)入參數㊙️誤(wu)差分析:①當(dang)孔闆孔徑(jing)出現誤差(chà)時,如果d值(zhí)偏大,則得(de)出β值偏大(dà),所以E值偏(pian)大。因而所(suǒ)得氣量🔞偏(piān)大,反之所(suǒ)得氣量偏(piān)🌈小;②當計量(liang)管内徑出(chū)現誤差,如(rú)果D值偏大(dà).則得出β值(zhi)偏小,所💋以(yǐ)E值偏小。因(yin)而所得氣(qi)量偏小,反(fan)之所得氣(qì)量偏大;③當(dang)天然氣的(de)真實相對(dui)密度有誤(wu),如果Gr值偏(pian)大,因爲FG=√1/Gr所(suǒ)以得出FG偏(pian)小,因而所(suǒ)得氣量偏(piān)小,反之所(suǒ)得氣量偏(pian)大。
(2)測量參(cān)數誤差分(fen)析:①當溫度(du)測量出現(xian)誤差,如果(guǒ)T偏大,因🔞爲(wèi)🙇🏻Fr=√293.15/T所以💯得出(chu)FT偏小,因而(ér)所得氣量(liang)偏小,反之(zhī)所得氣量(liàng)偏大;②當差(chà)壓測量🍓出(chu)現誤差,如(ru)果△P偏大,所(suo)得氣量偏(piān)大,反之所(suo)得氣量偏(pian)小;③當壓力(li)💚測量出現(xiàn)誤差,如果(guo)P1偏大,所得(dé)氣量偏大(dà),反之所得(dé)氣量偏小(xiao)。
置入參數(shù)中的Gr每年(nian)需要做兩(liǎng)次氣樣分(fen)析(冬、夏季(jì)取樣),相🏃🏻比(bi)D、d而言起着(zhe)極爲重要(yào)的做用,而(er)測量參數(shù)△P在現場測(ce)🥵量中由于(yú)積液問題(ti)變化較大(dà)。Gr、△P發生很小(xiǎo)的變化時(shi),對體💋積流(liú)量産生很(hěn)大的計算(suan)誤差,一-年(nián)下來将.因(yin)測量誤差(chà)⭐而造成經(jing)❌濟損失。
2.工(gōng)藝、安裝誤(wù)差分析
(1)導(dao)壓管至儀(yi)表間的接(jiē)頭、儀表閥(fa)漏氣或堵(du)塞,使儀.表(biao)記錄的差(cha)壓△P大于實(shí)際值,造成(cheng)計算的流(liu)量偏大。反(fǎn)之,上流導(dao)壓管至儀(yi)表間的接(jie)頭、儀表閥(fa)漏氣或👌堵(dǔ)塞,平衡閥(fa)漏氣,造成(cheng)計算的🐕流(liu)量偏✊小。
(2)導(dǎo)壓管.上隔(gé)離器的兩(liang)個容器中(zhōng)的液面不(bú)在同一高(gao)度上🍉,上流(liu)導壓管液(yè)面比下流(liú)導壓管的(de)高,使儀表(biǎo)記錄的差(cha)壓△P值比🌂實(shí)際的大,造(zao)成計算流(liú)量偏大🏃🏻,反(fan)之,造成計(ji)算流量偏(piān)小。
(3)孔闆太(tài)厚,使流體(ti)流過時阻(zu)力增大,因(yin)而使差壓(ya)增大,使實(shi)際流🚶量系(xi)數減小,計(ji)算流量值(zhi)偏大。
(4)孔闆(pǎn)入口邊緣(yuan)磨損、變鈍(dùn)或腐蝕出(chū)缺口,使實(shi)際流量系(xi)數大于計(ji)算流量系(xì)數,同時記(ji)錄壓差偏(pian)低,将造成(cheng)計算氣量(liang)🏒偏小。
(5)測量(liang)管道内部(bu)粗糙、生鏽(xiù)、髒污及各(gè)種污物在(zài)孔闆前下(xia)角沉積下(xià)來,也将造(zào)成計算氣(qi)量減小。
(6)孔(kong)闆前有凸(tu)入管道内(nèi)部的焊縫(féng)或墊片,如(ru)墊片内徑(jìng)爲管子内(nei)徑的95%時,流(liu)量偏小約(yue)2%,墊片内徑(jing)爲管子内(nei)徑💃🏻的90%時,流(liú)量則偏小(xiao)約4%。
(7)下流導(dǎo)壓管漏氣(qì)或堵塞,使(shǐ)儀表記錄(lù)的差壓比(bǐ)實際🛀🏻大❌,甚(shèn)至達滿量(liàng)程造成計(jì)算流量偏(pian)大。
綜上所(suo)述,孔闆計(jì)量方法産(chǎn)生的誤差(chà)原因較多(duo),對⭐天然氣(qì)計量的正(zhèng)确率有很(hen)大的影響(xiang)。
3.改進和預(yù)防措施
(1)安(an)裝一個盡(jìn)可能大的(de)沉澱容器(qì)并定期放(fàng)空,這樣🎯在(zài)一✏️定程🧡度(dù)上可減少(shao)管徑的髒(zang)污程度,從(cong)而減少誤(wù)差。
(2)必須有(yǒu)排除管内(nei)積水和氣(qi)體的管路(lu),正負導壓(ya)管應避免(miǎn)水♻️平安裝(zhuāng),要有一定(ding)傾斜(大約(yuē)1/10以上),并平(píng)行并列🐅敷(fū)設。必須注(zhù)意在導壓(yā)管周圍不(bú)産生溫度(du)差😍,當兩導(dao)管産生溫(wēn)度差時,中(zhōng)間的流體(tǐ)密度變化(hua),差壓計的(de)零點飄移(yí)。遠離熱源(yuan),但在寒冷(lěng)地區要采(cǎi)取💋防凍措(cuo)施。
(3)安裝工(gōng)藝頂部應(ying)設置放氣(qi)閥,凹部應(yīng)設置放水(shuǐ)閥。當導🈚管(guan)内🔱的⛹🏻♀️氣體(ti)存在氣泡(pao)時就不能(neng)傳遞差壓(ya)。同⭐時導壓(ya)管上正❓負(fu)壓隔離✉️罐(guàn)安裝标高(gao)應一緻,隔(gé)離罐液面(mian)必須-一樣(yang)高。
(4)從公式(shi)中還可看(kan)出,溫度、流(liu)體密度、壓(yā)縮系數等(deng)都影響流(liú)量測量的(de)精度,所以(yǐ)必須加強(qiang)現場計量(liàng)管😄理,消除(chu)人爲誤差(chà)的影響,從(cong)而達到正(zhèng)确測量的(de)目的。
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