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孔板流量計造成天然氣計量誤差的原因
日期:2022-03-07 點擊量:
1.計量誤差來源
孔板流量計在現場使用中還存在不少問題,現場使用條件的好壞惡劣,節流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線孔板片就是出現誤差和使用維護的重點。天然氣從地層中開采出來后,雖經分離、除塵和過濾,但節流裝置在使用中也受到不同程度的腐蝕,特別對孔板直角人口邊緣和測量管內壁的沖刷、腐蝕尤為嚴重,這將影響孔板直角入口邊緣半徑和測量管內壁的相對粗糙的規定標準,流出系數將發生變化,流量測量不確定度超出估計數。
2.計量儀表誤差
采用孔板流量計,對孔板加工的技術要求是十分嚴格的,---定要符合GB2624-1981或SY/T6143-2003(用標準孔板流量計測量天然氣流量)標準中的規定,否則,會給天然氣流量測量結果帶來很大的誤差。孔板的偏心和彎曲是孔板的制造安裝和使用中影響計量儀表精度的主要因素。
(1)孔板安裝。盡管安裝規范一般都能夠掌握,但有些細節往往沒有引起重視,導致較大的計量誤差。如:密封墊片內孔未按環室尺寸加工,墊片伸出環室,干擾流體穩定流動:導壓管走向不合理,差壓無法順順利傳導;平衡器不水平,直接產生計量誤差等。
(2)孔板偏心和β的不確定度。根據標準的要求,孔板應與節流裝置中的直管段對中。-.般說來,孔徑比β值越高,偏心率對測:量準確度影響越大。β=d/D,d為孔板開孔直徑,D為管道內徑。
(3)孔板彎曲。節流裝置中伸入管內的墊片、焊縫等也會引起測量誤差,誤差大小與突出物位置、孔板與突出物的距離以及突出量等有關。有關實驗表明,當p=0.7,突出物位于孔板上游管徑2倍時,產生誤差最大;若突出物位于孔板上游處,誤差為16%-50%。若位于下游,則對計量精度的影響相對較小。
3.孔板流量計的軟件問題產生的誤差
采用標準孔板流量計測量天然氣流量,其流量值與天然氣組分、差壓、壓力、溫度等有關。實際運行流量值偏離設計流量值,這是現場最常見也是我們最關心的問題。在多數情況下,設計流量值定的都比較高.但實際運行流量值較低,簡要分析其原因主要有3個原因。
(1)差壓變送器的可靠度是按引用誤差計量的。差壓計的誤差分布:若系統在50%以下運行,差壓計的相對誤差在+1%~-+6%,對流量的影響+1%~+3%。同時由于雷諾數是流量值的函數,流量值偏離必定引起雷諾數的變化,這樣必然引起流出系數的變化。這些影響集中在一起,從而產生實際運行流量值偏離設計值。
(2)介質溫度壓力偏離設計值在節流裝置設計計算時,對介質流體(包括氣體和液體)流量是設計工況下的質量流量,這特定條件包括的參數很多,主要是溫度和壓力參數。在這特定的條件(溫度、壓力等)下介質流體的密度是--定的,如果在實際運行時介質流體的溫度、壓力等主要參數值偏離設計值,介質流體的密度必然也會改變。而介質流體的密度改變,對流量值的影響是很直觀的。
(3)為了工藝操作的方便,儀表指示值給出的是標準狀態下的體積流量,這是根據介質流體的密度換算出來的。而介質流體的密度改變使其換算關系也改變。兩種影響都會引起節流裝置測量時的實際運行流量值偏離設計值。
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