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淺談影響孔板流量計在自然氣計量中切確度的身分

作者: 來歷: 宣布時候:2017-04-12 11:29:23

自然氣在天下動力布局中所占的比例不時回升,據統計1970年為17.7%,1980年為18.8%,1990年為21.5%,2000年為 22.3%,估量2010年為24.3%。今朝自然氣的年產量已到達2.3萬億m,擺布。自然氣的產區與其花費地域之間的間隔就決議了此項動力的國際商業 量甚大,20世紀90年月以來此數字不時回升,現已到達4200億m3/年,此中75%以上由管道保送的,其他則為液化自然氣。我國事自然氣資本豐碩的國 家之一,自然氣前景儲量約達38萬億m,,此中陸上占79%,海上占21%。自然氣的出產、操縱進程是一個流程龐雜、規模大、速率快且持續運轉的體系。在這個體系中,不管是在井場、集氣站、配氣站,仍是在操縱者家庭都可見到用于差別目標的各類流量丈量儀表。其計量的切確與否遭到人們的遍及正視。是以計量的 切確度是挑選任何范例的流量計都必須斟酌的首要目標。在現實操縱中,影響流量計計量切確度的身分良多,上面就幾個方面停止闡述。                  
  1今朝孔板流量計計量中存在的題目
  流量計量儀表種類多,計較模子八門五花,如規范孔板流量計、渦街流量計、旋渦流量計、超聲流量計等,除規范孔板流量計外,缺少須要的規范或規范撐持。
  孔板流量計在20世紀初即操縱于自然氣流量丈量,顛末一個世紀冗長的成長進程,它已成為全天下zui首要的自然氣流量計,據估量,今朝在外洋它約占 60%,而在國際占90%以上。美國AGA(美國氣體協會)3號報告(孔板流量計計量自然氣及別的烴類流體)便是針對自然氣計量的規范,從1955年宣布 起已顛末多次訂正(1955年較前版,1969年較前版訂正,1985年第二版,1990一1992年第三版,2000年第四版),出格是第三版有本色性 的訂正,它是在80年月國際上對孔板流量計停止大規模研討嘗試的根本上停止的,AGAN03總結了幾十項針對自然氣計量的專項研討,此中大局部的嘗試介質 便是自然氣,能夠說用孔板流量計丈量自然氣流量已停止過很是深人詳盡的研討嘗試,堆集的理論經歷亦很豐碩,在量的根本上發生了質的奔騰,其標記便是規范 化,即操縱規范孔板流量計,能夠不必實校準而肯定旌旗燈號(差壓)與流量的干系,預算其丈量偏差,今朝在全數流量計中它亦是weiyi到達此規范的。
  孔板流量計的首要特色為布局易于復制,簡略安穩,機能不變靠得住,操縱刻日長,價錢昂貴等,整套流量計由節省裝配,差壓變送器和流量顯現儀(或流 量計較機)構成。它們能夠別離由差別廠家出產,易于構成規模出產,經濟效益高,各局部組合很是矯捷,即便今朝推出的一體化孔板流量計,亦可分隔出產,再靈 活組裝。
  可是孔板流量計普通由三局部構成:節省裝配、差壓變送器和流量顯現儀。在現場卑劣的任務前提下,節省裝配與差壓變送器及其毗連局部引壓管線是使 用保護的重點。《自然氣流量的規范孔板計量方式))(SY/6143一1996)中指出,自然氣從地層中開采出來,雖經分手,除塵和過濾,因其所含成分十 分龐雜,從單井計較,集氣計量到配氣計量,氣體組分各不不異,以是節省裝配在操縱中所遭到的侵蝕亦各差別.出格對孔板直角生齒邊緣和丈量管內壁的沖洗、腐 蝕尤其嚴峻,這將影響孔板直角入口邊緣弧半徑rk和丈量管內壁的絕對粗拙k/d的劃定規范,流出系數c將發生變更,流量丈量不肯定度超越估量數。輸出旌旗燈號 為摹擬旌旗燈號,反復性不高,對整套流量計的切確度影響身分多且錯綜龐雜,是以切確度進步的難度很大。
  1.1被測流體特征的影響
  因為自然氣本身的性子,會跟著外界環境溫度的變更而發生龐雜的變更,從而影響流量計的丈量精度。對自然氣的丈量,必須起首肯定自然氣的任務溫 度和壓力,因為外界溫度的變更,會使自然氣本身的壓力和溫度也發生變更,都有能夠形成過大的密度變更和緊縮系數變更。低密度氣體對某些丈量方式顯現堅苦, 此時就要轉變所挑選的丈量方式,或作溫度和(或)壓力批改,以保障丈量切確切確度。是以在評價流量計的順應性時,要把握氣體的溫度一粘度特征。固然氣體 的粘度因溫度和壓力變更的值普通較低,可是對流量計量的切確度仍是有必然的影響。
  在礦場計量中或丈量含有雜質的自然氣時,雜質會侵蝕儀表打仗件,使打仗外表結垢或析出結晶,將削減勾當部件的空隙,從而轉變流量計操縱機能參數,降落敏感元件的活絡度或丈量機能,影響計量精度。
  對油田溫氣(伴朝氣),此中含有大批的飽和水蒸氣,在溫度降落時會有水固結;分手不凈的濕氣含有油滴或油污,屬于臟污介質;中斷計量,將有 油、水堆積在管線內;它們屬于多組分活動,計量時應謹嚴看待I’〕。經歷標明,單雷同用流量儀表用于多組分或多相流體,丈量機能會轉變(或大幅度轉變)。 單相活動的氣體偶然也會顯現雙相,比方濕氣中水微粒跟著自然氣活動,環境溫度或自然氣壓力偏離原定狀態,儀表就有能夠不順應。丈量氣液雙相流時盡能夠接納 分手后分相丈量,以保障zui小丈量不肯定度,但是對有些場合這類方式不實在可行或不合適請求。
  1.2儀表機能的影響
  孔板流量計本身引發的偏差緣由首要有:孔板生齒直角鋒利度;管徑尺寸與計較不符;孔板厚度誤羞節省件附件發生臺階、偏J以孔板下游端面平度;環 室尺寸發生臺階、偏疼;取壓位置;焊接、焊縫凸起;取壓孔加工不規范或梗塞;節省件差別軸度等等。這些身分都有能夠影響孔板的反復性,反復性是由儀器本身 道理與制作品質所決議,它在進程節制操縱中是首要的目標。而切確度除取決于反復性外,尚與量值標定體系有關。在現實操縱中,儀表杰出的反復性被很多身分包 括流體粘度、密度等變更所攪擾,城市影響丈量精度。若儀表輸出特征長短線性的,則這類影響更加凸起。
  流量儀表輸出首要有線性戰爭方根非線性兩種。大局部流量儀表的非線性偏差不列出零丁目標,而包羅在根基偏差內。但是對寬流量規模脈沖輸出用作總量積算的儀表,線性度是一個首要目標,使有能夠在流量規模內用統一個儀表常數,線性度差就要降落儀表切確度。
  操縱于脈動活動場合應注重儀表對活動階躍變更的呼應。有些操縱場合請求儀表輸出跟從活動變更,而別的一些為取得綜合均勻只請求有較慢呼應的輸出。 瞬態呼應(transientresponse)常以時j’ed常數或呼應頻次表現,其值前者從幾毫秒到幾秒,后者在數百赫茲以下,配用顯現儀表能夠相稱 大地耽誤呼應時候。以為儀表的流量回升和降落靜態呼應錯誤稱會急劇增添丈量偏差。
  1.3流量計裝配的影響
  管線安排的偏離,管線安排的偏離形成的裝配偏差是遍及性的,其發生的首要緣由是現場不能知足直管段請求的長度
  自然氣流量計只要裝配到管道上才能對自然氣停止計量,在裝配時起首應斟酌管道的安排和自然氣的活動標的目的,有些固然是能雙向任務的儀表,在裝配時也要斟酌正向和反向之間丈量機能是不是存在差別。
  很多現場不能知足孔板流量計直管段請求的長度,管線安排的偏離形成的裝配偏差是遍及性存在的。
  大局部流量計儀表或多或少會受入口活動狀態的影響,是以必須保障杰出活動狀態。保送管道上裝配的定排量泵、來去式緊縮機、振蕩著的閥或調理器等 都是罕見的脈動源,下游管道安排和阻流件會引發活動擾動,別的管道直徑上和標的目的上的急劇轉變等不良安排,城市發生脈動。流量計來不迭跟從記實脈動活動,帶 來丈量偏差。是以應斟酌在儀表前后管道裝配支持件。固然脈動緩沖器可斷根或減小泵或緊縮機的影響,但是流量計仍是盡能夠避開振動或振動源為好。
  流量計的旌旗燈號輸出顯現有流量(體積流量或品質流量)、總量、均勻流速、點流速幾種,亦可分為摹擬量(電流或電壓)和脈沖量。今朝大局部儀表系 統,在儀表上或其四周連系著電子裝備。儀表(裝備)的輸出旌旗燈號輕易受大功率電源影響,大功率電源不只會使儀表輸出脈沖動搖,還會影響儀表任務機能,如電磁 流量計的磁場被畸變,影響丈量精度。是以電氣毗連應有抗雜散電平攪擾的才能,并且旌旗燈號電纜應盡能夠闊別電力電纜和電力源,將電磁攪擾和射頻攪擾降至zui低水 平,不然將影響旌旗燈號的傳輸。別的流量計的裝配除斟酌以上的幾點身分,偶然裝配還取決于流體物性。
  1.4環境前提方面的影響
  固然流量計裝配能一般操縱了,但因所操縱環境前提與預期的環境發生了轉變,使儀表的一些機能參數和硬件方面也隨之發生了轉變,從而會轉變流量計丈量成果。比方:
  環境溫度或介質溫度的急巨變更引發濕度方面的題目。高濕度會加速大氣侵蝕和電解侵蝕并降落電斷氣緣,低濕度則輕易感生靜電。
  儀表的電子部件和某些儀表流量檢測局部會受環境溫度變更影響。比方,儀表尺寸變更,經由進程儀表殼體傳熱轉變流體密度和粘度等,影響到顯現儀表電子元件時,將降落丈量切確度。
  同時影響孔板流量計計量的身分另有氣體雷諾數規模不合適規范劃定、管道粗拙度影響,管道粗拙度增添,管道粗拙度變更不定等等。
  2處置孔板流量計計量題目的路子
  2.1增強辦理,進步職員本質
  孔板流量計易于偏離規范的緣由在于儀表本身的任務道理與布局特色,儀器本身偏差是制作時發生的,裝配和操縱偏差則是在裝配時或持久操縱中因為流 體介質侵蝕、磨損、沽污等形成的。是以,應嚴酷按手藝請求裝配流量計量體系,消弭裝配偏差。在操縱進程中,操縱職員應做好體系的檢驗、保護、頤養任務,耽誤其操縱壽命,減小計量偏差。同時,在現實操縱中應強化宣貫SY/T6143一19%規范力度。《自然氣流量的規范孔板計量方式》(SY/6143一 1996)中提到了削減偏差的方式。如附錄《節省安頓在操縱中呈現局部偏離規范劃定的處置》中劃定在現實操縱中接納在流出系數c中增添二個批改系數,即孔板生齒鋒利度批改系數和管壁粗拙批改系數或接納可換孔板節省裝配。是以在自然氣計量的現實操縱中應深人研討,吃透《自然氣流量的規范孔板計量方式)) (SY/T6143一1996)的精華,嚴酷按規范劃定裝配、操縱、處置數據,保障自然氣計量的切確性。
     2.2丈量儀表的準確選用
  丈量儀表應首選規范節省裝配,當流質變更規模大時要斟酌用寬量程智能差變,別的范例檢測儀表在響應的計量自然氣的規范出前臺,應穩重選用,二次儀表的計量模子應合適SY/T6143一19%的請求計較Fz能輸出組份,及時計較c值。
  2.3增強手藝培訓,鑒戒外洋經歷
  引進、消化、接收近幾年成長起來的自然氣計量新手藝。從外洋環境來看,在自然氣國際商業中,能量計量幾近已周全代替傳統的體積計量,而我國的自然氣計量范疇中體積計量仍占統制位置。為了盡快與國際接軌,操縱單元能夠與各科研討院所結合攻關,展開自然氣能量計量的嘗試任務,并在此根本上實現規范化。為了加速嘗試進度,倡議引進外洋進步前輩的在線氣相氣色譜體系和流量計較機,在消化引進手藝的根本上成長合適我國國情的自然氣能量計量體系。

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