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孔板流量计造成天然气计量误差的原因
日期:2022-03-07 点击量:
1.计量误差来源
孔板流量计在现场使用中还存在不少问题,现场使用条件的好坏恶劣,节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线孔板片就是出现误差和使用维护的重点。天然气从地层中开采出来后,虽经分离、除尘和过滤,但节流装置在使用中也受到不同程度的腐蚀,特别对孔板直角人口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘半径和测量管内壁的相对粗糙的规定标准,流出系数将发生变化,流量测量不确定度超出估计数。
2.计量仪表误差
采用孔板流量计,对孔板加工的技术要求是十分严格的,---定要符合GB2624-1981或SY/T6143-2003(用标准孔板流量计测量天然气流量)标准中的规定,否则,会给天然气流量测量结果带来很大的误差。孔板的偏心和弯曲是孔板的制造安装和使用中影响计量仪表精度的主要因素。
(1)孔板安装。尽管安装规范一般都能够掌握,但有些细节往往没有引起重视,导致较大的计量误差。如:密封垫片内孔未按环室尺寸加工,垫片伸出环室,干扰流体稳定流动:导压管走向不合理,差压无法顺顺利传导;平衡器不水平,直接产生计量误差等。
(2)孔板偏心和β的不确定度。根据标准的要求,孔板应与节流装置中的直管段对中。-.般说来,孔径比β值越高,偏心率对测:量准确度影响越大。β=d/D,d为孔板开孔直径,D为管道内径。
(3)孔板弯曲。节流装置中伸入管内的垫片、焊缝等也会引起测量误差,误差大小与突出物位置、孔板与突出物的距离以及突出量等有关。有关实验表明,当p=0.7,突出物位于孔板上游管径2倍时,产生误差最大;若突出物位于孔板上游处,误差为16%-50%。若位于下游,则对计量精度的影响相对较小。
3.孔板流量计的软件问题产生的误差
采用标准孔板流量计测量天然气流量,其流量值与天然气组分、差压、压力、温度等有关。实际运行流量值偏离设计流量值,这是现场最常见也是我们最关心的问题。在多数情况下,设计流量值定的都比较高.但实际运行流量值较低,简要分析其原因主要有3个原因。
(1)差压变送器的可靠度是按引用误差计量的。差压计的误差分布:若系统在50%以下运行,差压计的相对误差在+1%~-+6%,对流量的影响+1%~+3%。同时由于雷诺数是流量值的函数,流量值偏离必定引起雷诺数的变化,这样必然引起流出系数的变化。这些影响集中在一起,从而产生实际运行流量值偏离设计值。
(2)介质温度压力偏离设计值在节流装置设计计算时,对介质流体(包括气体和液体)流量是设计工况下的质量流量,这特定条件包括的参数很多,主要是温度和压力参数。在这特定的条件(温度、压力等)下介质流体的密度是--定的,如果在实际运行时介质流体的温度、压力等主要参数值偏离设计值,介质流体的密度必然也会改变。而介质流体的密度改变,对流量值的影响是很直观的。
(3)为了工艺操作的方便,仪表指示值给出的是标准状态下的体积流量,这是根据介质流体的密度换算出来的。而介质流体的密度改变使其换算关系也改变。两种影响都会引起节流装置测量时的实际运行流量值偏离设计值。
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