摘(zhai)要：針對标(biao)準孔闆流(liu)量計
存在(zai)的問題,分(fen)析影響測(ce)量正确率(lü)的主要因(yin)素,提出了(le)提高标準(zhun)孔闆流量(liang)計測量正(zheng)确率的具(ju)體措施。
針(zhen)對标準孔(kong)闆流量計(ji)存在的問(wen)題,分析影(ying)響測量正(zheng)确率的主(zhu)要因素,提(ti)出了提高(gao)标準孔闆(pan)流量計💋測(ce)量正确率(lü)的具體措(cuo)施。
一.影響(xiang)标準孔闆(pan)流量計測(ce)量正确率(lü)的因素
在(zai)實際計量(liang)工作中,影(ying)響天然氣(qi)流量測量(liang)正确率有(you)以下幾種(zhong)因素。
1.天然(ran)氣實際流(liu)動狀态對(dui)計量的影(ying)響
根據SY/T6143--2004傭(yong)标準孔闆(pan)流量計測(ce)量天然氣(qi)流量》規定(ding),氣流通過(guo)節流裝置(zhi)的流動必(bi)須是保持(chi)亞音速穩(wen)定的或僅(jin)随時間緩(huan)慢變化的(de)單相牛頓(dun)流體。在氣(qi)流流經孔(kong)闆前，其流(liu)束必須與(yu)管道軸線(xian)平行,不得(de)有旋轉流(liu),特别不适(shi)用于脈動(dong)流的流量(liang)測量。但是(shi)在㊙️現場使(shi)用中，實際(ji)流動狀态(tai)根本達不(bu)到這種理(li)想的實驗(yan)室的參比(bi)條件要求(qiu),由⭕于氣井(jing)産水、壓縮(suo)機的增壓(ya)、用戶不均(jun)勻用氣、輸(shu)氣管道🍓中(zhong)未設置集(ji)液器、聚集(ji)在管道低(di)處的天然(ran)氣凝液不(bu)均勻流動(dong)、調壓閥性(xing)能不穩、閥(fa)心彈動以(yi)及分離器(qi)放液閥的(de)開關等幹(gan)擾因素,都(dou)會使計量(liang)管道中出(chu)現脈動流(liu)或♉渦流。從(cong)試驗中發(fa)現，在孔闆(pan)🍓上遊40D的直(zhi)管段産生(sheng)渦流,會👄使(shi)流量值示(shi)值低9%。
2.标準(zhun)孔闆節流(liu)裝置偏離(li)标準的影(ying)響
孔闆流(liu)量計
的流(liu)出系數C是(shi)在上遊直(zhi)管段充分(fen)長的實驗(yan)室的參比(bi)條㊙️件🤟下，即(ji)孔闆節流(liu)裝置在滿(man)足規定的(de)技術指标(biao)下進行校(xiao)準标☁️定的(de),應做到幾(ji)何尺寸相(xiang)似和流體(ti)力🔆學相似(si)，才具有其(qi)計量的特(te)性曲線。當(dang)孔闆前後(hou)的直管段(duan)長度、孔闆(pan)和孔💯闆夾(jia)持器未達(da)到标準要(yao)求時,特别(bie)是孔闆入(ru)口直角尖(jian)銳度和測(ce)量管内壁(bi)粗糙度達(da)不到标準(zhun)要求♊時,都(dou)會引|起氣(qi)流流态的(de)畸變而使(shi)流出系數(shu)C值改變,從(cong)而影響流(liu)量計正确(que)率。據文獻(xian)可知,對于(yu)小孔徑孔(kong)闆✔️,入🥰口邊(bian)緣隻要有(you)輕微的磨(mo)圓就會🏒引(yin)起流量測(ce)量值5%的負(fu)偏差，嚴重(zhong)磨蝕和中(zhong)等沾污的(de)✍️孔闆也會(hui)引起12%的負(fu)偏差。
3.流量(liang)積算方法(fa)不當對計(ji)量的影響(xiang)
标準孔闆(pan)節流裝置(zhi)與配置不(bu)同的二次(ci)測量儀表(biao)構成不同(tong)的流量積(ji)算方法。采(cai)用标準孔(kong)闆流量計(ji)✂️測量天然(ran)氣流量，其(qi)流量值與(yu)天然氣組(zu)分、差壓、壓(ya)力、溫度💃等(deng)有關。流量(liang)測量系統(tong)未能嚴格(ge)按計量标(biao)㊙️準要求配(pei)置相應的(de)測量儀表(biao),流量積算(suan)㊙️時氣體壓(ya)力、溫度和(he)天☎️然氣組(zu)分的變化(hua)未能得到(dao)完全補償(chang)🌂,從而造成(cheng)流量計正(zheng)确率下降(jiang)。
4.計量管理(li)對計量的(de)影響
由計(ji)量現場調(diao)查和曆年(nian)來的經驗(yan)表明，計量(liang)過程中沒(mei)有嚴格😄執(zhi)行計量管(guan)理規程中(zhong)要求定期(qi)維修㊙️和檢(jian)🔴驗,會造成(cheng)⚽計量正确(que)率下降。如(ru)節流裝置(zhi)沒有定期(qi)地進行檢(jian)查清洗,孔(kong)闆取壓裝(zhuang)置嚴重污(wu)染，孔🏃🏻闆迎(ying)流面污物(wu)堆積,使計(ji)量結果偏(pian)低,附加誤(wu)差無🌈法估(gu)計;計量旁(pang)路管道閥(fa)門内漏,使(shi)計量值偏(pian)低;計🌈量檢(jian)測器具使(shi)用和維護(hu)不當,造成(cheng)測量參數(shu)的附加誤(wu)差等。同時(shi)在流量各(ge)參數的測(ce)量和計算(suan)過程中有(you)意或無意(yi)地滲📐進了(le)人爲因素(su),造成♋不同(tong)程度的傾(qing)向性計量(liang)，在校準、取(qu)值和計算(suan)過程中都(dou)向已🤩方有(you)利方面傾(qing)斜,這無形(xing)中擴大了(le)流量測量(liang)的不确定(ding)度。
二、提高(gao)标準孔闆(pan)流量計正(zheng)确率的措(cuo)施
爲了提(ti)高标準孔(kong)闆流量計(ji)的正确率(lü),可采取以(yi)下🔆措💃🏻施。
1.标(biao)準孔闆節(jie)流裝置的(de)制造與安(an)裝
利用标(biao)準孔闆流(liu)量計測量(liang)天然氣流(liu)量必須嚴(yan)格♈按照SY/T6143-2004标(biao)準規定的(de)各項技術(shu)指标，對标(biao)準孔闆節(jie)流🔞裝置進(jin)行🔴設計、加(jia)工制造、檢(jian)驗、安裝和(he)使用。特别(bie)是孔闆直(zhi)角入口邊(bian)緣尖子度(du)和測量管(guan)内壁粗糙(cao)度的加工(gong)和檢驗;孔(kong)闆💰前後直(zhi)管💃段長度(du)的保證，直(zhi)管段圓度(du)、台階以及(ji)孔闆與測(ce)量管同軸(zhou)度的保證(zheng)。另外，開發(fa)統一的标(biao)準孔闆流(liu)量計的設(she)計軟件,可(ke)提🔞高節流(liu)裝✊置設計(ji)和儀表🌂選(xuan)型的技🔞術(shu)水平。
2.采用(yong)可換孔闆(pan)裝置與定(ding)值節流裝(zhuang)置
可換孔(kong)闆節流裝(zhuang)置是一種(zhong)新型節流(liu)裝置,節流(liu)元件正确(que)地🤞安裝在(zai)固定的座(zuo)體内(座體(ti)通過法蘭(lan)與管道連(lian)接)，在不🏒拆(chai)動管道或(huo)不停止流(liu)體輸送的(de)情況下，可(ke)方便地提(ti)升孔闆，進(jin)行檢查、清(qing)洗或更換(huan),從而保證(zheng)了計量正(zheng)确率。采用(yong)液壓升降(jiang)的裝置,孔(kong)闆提升輕(qing)便,特别适(shi)用于大口(kou)徑孔闆。這(zhe)種節流裝(zhuang)置♍還配有(you)清洗室和(he)清洗機構(gou),爲解決污(wu)垢介質，特(te)别是單井(jing)天然氣的(de)⭕準确計量(liang)提供了有(you)效手段。
定(ding)值節流裝(zhuang)置改變了(le)現有節流(liu)裝置根據(ju)計算結果(guo)加工其孔(kong)🌂徑的方法(fa),對每種通(tong)徑測量管(guan)道配以有(you)限⚽數量📐的(de)節🏃🏻流件,孔(kong)徑系列按(an)優先數系(xi)選用,每種(zhong)通徑💜配35種(zhong)不同孔徑(jing)比β值的孔(kong)闆。目‼️前節(jie)流裝置設(she)計猶如量(liang)體裁衣，定(ding)值節流裝(zhuang)置則變成(cheng)成衣選用(yong),采用定值(zhi)節流裝置(zhi)有利于産(chan)品批量生(sheng)産，降低生(sheng)産成本,方(fang)便選用和(he)使用，便于(yu)監督生産(chan)。可換孔闆(pan)節流裝置(zhi)和定值孔(kong)闆🐕相配套(tao),将改變傳(chuan)統的生産(chan)方式,實現(xian)了節流🧑🏽🤝🧑🏻裝(zhuang)置産品系(xi)列化、通用(yong)化和标準(zhun)化,有利于(yu)提高标準(zhun)🆚孔闆裝置(zhi)計量的正(zheng)确率。
标準(zhun)孔闆存在(zai)的缺點是(shi)入口直角(jiao)銳利度易(yi)在流🌈體沖(chong)刷🔅下發生(sheng)鈍化。據估(gu)計,鈍化嚴(yan)重的可能(neng)使流🚩出系(xi)✍️數偏移1%~2%,鈍(dun)化後其流(liu)出系數較(jiao)爲穩定,這(zhe)在流量計(ji)算中給孔(kong)🐕闆入口直(zhi)角銳利度(du)的👉正确修(xiu)正帶來很(hen)大的困難(nan)。标準噴嘴(zui)的流出系(xi)數是🥰穩定(ding)的，另外，在(zai)同樣流量(liang)和相同β值(zhi)時噴嘴的(de)壓力損失(shi)隻有㊙️孔闆(pan)的30%。影響标(biao)準噴嘴推(tui)廣使✂️用的(de)主要原因(yin)是噴😄嘴制(zhi)造成本高(gao),在标準中(zhong)噴嘴的流(liu)出系數不(bu)确定度較(jiao)大(約2%)。采用(yong)定值節流(liu)件,專用加(jia)工🔴設備實(shi)現批量生(sheng)産,降低生(sheng)産成本,而(er)個别校準(zhun)則可得到(dao)高正确度(du)的流出系(xi)數,在天然(ran)氣流量測(ce)量中用噴(pen)嘴代替孔(kong)闆，其優點(dian)是明顯的(de)🔱。
3.應用合理(li)的流量積(ji)算方案
根(gen)據天然氣(qi)計量工況(kuang)條件和用(yong)戶對計量(liang)精度的要(yao)求，應👄采用(yong)對壓力、溫(wen)度和天然(ran)氣組分變(bian)化對流量(liang)自☀️動部分(fen)補償或全(quan)補償的積(ji)算方案，計(ji)量系統測(ce)量儀表配(pei)備和精度(du)的選用🈲應(ying)符合GB/T18603-2001妖然(ran)氣計量系(xi)統技術要(yao)求》。用
智能(neng)差壓變送(song)器
,
壓力變(bian)送器
、
溫度(du)變送器
和(he)流量計算(suan)機組成在(zai)線檢測系(xi)統，使溫度(du)和壓力變(bian)🏃化得到📧補(bu)償，可以提(ti)高測量正(zheng)确率,降低(di)流态脈動(dong)(或🌈波動)引(yin)起的流量(liang)測量附加(jia)誤差。孔闆(pan)流量計量(liang)程比一般(ban)爲🌈1~3,而實際(ji)🐆測量天然(ran)氣流量變(bian)化有時會(hui)超過這個(ge)範圍。在這(zhe)種情況下(xia)，其測量正(zheng)确率顯著(zhe)下降,如果(guo)✉️采用定值(zhi)節流裝置(zhi),寬量程智(zhi)能差壓㊙️變(bian)送器與流(liu)量計算機(ji)配套使用(yong),可方便地(di)擴展流量(liang)量程或🛀🏻遷(qian)移量程,進(jin)而實現傳(chuan)統标準孔(kong)闆流量計(ji)的智能化(hua)。
4.建立健全(quan)各項規章(zhang)制度
加強(qiang)計量管理(li),建立健全(quan)各項規章(zhang)制度,嚴格(ge)執行計量(liang)法規,是㊙️确(que)保孔闆流(liu)量計測量(liang)天然氣流(liu)量正确率(lü)的關鍵。按(an)照GB/T18603-2001天然氣(qi)計量系統(tong)技術要求(qiu)》标準,統一(yi)孔闆流量(liang)計測量系(xi)統按照不(bu)同‼️規模規(gui)定的測量(liang)系統配置(zhi)二次測量(liang)儀表,從設(she)計開始,經(jing)施工、驗收(shou)、投産、操作(zuo)和維護等(deng)都按統一(yi)的技術要(yao)求執🧑🏽🤝🧑🏻行，使(shi)天然氣流(liu)量測量、流(liu)量積算方(fang)法、流量計(ji)算程序軟(ruan)件都在嚴(yan)格的技術(shu)要求控制(zhi)中,抓好全(quan)面質量管(guan)理,才能确(que)保流量測(ce)量的正确(que)率。嚴格按(an)照SY/T6143-2004标準，編(bian)制流量計(ji)算值的檢(jian)驗标準程(cheng)序",對各種(zhong)不同的流(liu)量積算方(fang)法計算出(chu)👉的流量值(zhi)進行嚴格(ge)的檢💯驗。對(dui)标準孔闆(pan)流量計測(ce)😘量系統進(jin)行流量測(ce)量不确定(ding)度評估,其(qi)測量系統(tong)總的流量(liang)測量不确(que)定度應低(di)于最大允(yun)許誤差。完(wan)善計量🙇🏻管(guan)理制度,制(zhi)訂一項與(yu)SY/T6143-2004标準配套(tao)切合實際(ji)需要的孔(kong)🚶闆流量計(ji)操作💚使用(yong)和管理規(gui)程。其内容(rong)包括💜,建立(li)健全各級(ji)計量管理(li)責任制☁️度(du)、标準計量(liang)👨❤️👨器具周期(qi)送檢🌂和維(wei)護制度、工(gong)作儀表檢(jian)驗、調校和(he)維修制度(du).計量設備(bei)和計量儀(yi)表的資料(liao)檔案㊙️管理(li)制度等。在(zai)認真貫徹(che)🔴執行SY/T6143-2004标準(zhun)及其有關(guan)的計量标(biao)準的同時(shi),應有🐅各項(xiang)計量🌈管理(li)規程和管(guan)理制度與(yu)之配套,加(jia)強計量技(ji)☁️術人員培(pei)訓，提高計(ji)量人員的(de)技術管理(li)水平.
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