摘要(yao): 差壓式流量計(ji) 量系統的工作(zuo)原理,分析天然(ran)氣氣計量系統(tong)在實際使用中(zhōng)🚶所産生的幾個(gè)主要誤差,對如(rú)何解決天然氣(qi)計量系統⛷️中的(de)問題✉️提出幾條(tiáo)途徑。
　　爲了加快(kuai)我國天然氣計(ji)量技術與國際(ji)接軌,促進貿易(yì)與交流,考慮到(dào)标準、适用性及(ji)标準的連續性(xing),針對天然❄️氣氣(qì)介質的特殊性(xing)和我國天然氣(qi)計量長期實🛀踐(jian)的經驗,2004出台了(le)新标準即《用标(biao)準孔闆流量計(jì) 測量天然氣流(liú)量》SY/T6143-2004。
　　目前,油田與(yu)供水供電公司(si)之間的天然氣(qì)貿易結📧算,采❤️用(yòng)的是 孔闆流量(liàng)計 ,即根據中國(guo)石油天然氣行(hang)業标準SY/T6143-2004編程組(zu)态實現計☂️量。
1差(cha)壓式流量計量(liang)系統的工作原(yuan)理
　　對于測量氣(qì)體來講,差壓式(shì)流量計是一類(lèi)應用最廣泛的(de)☎️流量計,在各類(lei)流量儀表中其(qi)使用量占居首(shou)位。近年來,由✏️于(yu)各種新型流量(liang)計的問世,它的(de)使🎯用量百分數(shu)逐漸~下降,但目(mù)前仍是最💃🏻重要(yao)的一類流量計(jì)。
　　差壓式流量計(ji)是根據安裝于(yu)管道中标準孔(kǒng)闆産🐪生的差壓(ya),已💜知的流體條(tiáo)件和标準孔闆(pǎn)與管道的幾何(hé)尺寸🐇來計算流(liú)量的儀表。差壓(ya)式流量計由-次(ci)🤞裝置(标準孔闆(pan))和二次裝置( 差(chà)壓變送器 、配電(diàn)器、控制器和流(liú)量計算機)組成(chéng)。
　　孔闆流量計量(liang)系統主要由标(biāo)準孔闆、差壓變(biàn)送器和🔅流⛱️量計(jì)算機組成,即有(you)硬件和軟件兩(liang)部分組成。孔闆(pǎn)🤟的作用主要是(shi)氣體流經孔闆(pǎn)時使.上下遊側(cè)産生壓力差P1,P21;差(cha)壓變送器的作(zuo)用是将壓差轉(zhuan)換爲4-20mA的标準信(xin)号;流量計⭕算機(ji)主要是根據SY/T6143-2004标(biao)💛準-一《用标準孔(kong)闆流量計測量(liàng)天然氣流量》,以(yǐ)天然氣在标準(zhǔn)條件下體積流(liú)量計算實用公(gōng)式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲核心進行(háng)編程和組态，将(jiang)😘采集來💞的所有(you)相關天然氣的(de)工況數據進行(hang)處理,最後以标(biāo)況體積流量顯(xian)示給用戶。
2差壓(yā)式流量計量系(xi)統常見誤差進(jìn)行分析
　　由于計(ji)量儀表誤差以(yǐ)及現場使用條(tiáo)件不完全符合(hé)❗标準規☎️定的情(qing)況是難免的,其(qí)帶來的誤差往(wang)往影響🔞計量貿(mào)易結算。下面就(jiu)常見的誤差進(jìn)行分析。
(1)對用戶(hu)的用氣量掌握(wo)得不夠準确,即(jí)用于計算孔闆(pǎn)孔徑的最大流(liu)量和最小流量(liang)偏離用戶實際(ji)的最大流量和(he)最小流量較大(dà),這樣造成計算(suan)出來的孔闆孔(kǒng)徑較大,即.而産(chan)❗生誤差。
　　現根據(ju)SY/T6143-2004天然氣流量計(ji)量方法中的使(shi)用公式:AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分析📧:在(zài)🔴壓力、溫度🔴及組(zǔ)分不變的情況(kuàng)下，AvnCEFGεEzFT是常數,差壓(yā)計量程不變,變(bian)量🌈是d和△P。
　　大孔闆(pan)測小流量,△P偏小(xiǎo)這樣使差壓計(jì)工作在量程的(de)10%以下,這是不符(fú)合SY/T6143-2004的要求即差(chà)壓值宜工作在(zài)滿量程的10%~90%範🙇‍♀️圍(wéi)内。
(2)孔闆的制造(zao)和安裝應符合(he)SY/T6143--2004的規定才能投(tóu)入使用。孔闆在(zài)使用過程中受(shòu)氣體的沖刷和(he)腐蝕程度不同(tong),特别是對孔闆(pǎn)直角入口邊緣(yuan)和直管段内壁(bi)|的沖刷腐☔蝕尤(you)爲嚴重,這将影(yǐng)響🔞到孔闆🥵直角(jiao)入口邊緣圓弧(hu)半✉️徑rk和直管段(duan)内表面粗糙度(du)算術平均偏差(cha)Ra的标準規定,流(liu)出系數C将發生(shēng)變化,流量測量(liang)的不确定度超(chao)過⭐估算值。爲了(le)避免這種誤差(chà),更換新孔闆和(he)新直管段,若要(yao)繼續使用可求(qiú)出rk和Ra′對流出系(xi)數修正後再使(shi)用。修正方法爲(wèi):将原流出系數(shu)C乘上孔闆尖銳(rui)度系數bk和粗糙(cao)度系數rRe或者同(tóng)時乘bk和rRe即C′=CbkrRe.
　　可以(yi)看出修正後的(de)流出系數比原(yuán)流出;系數要大(da),如果不進行修(xiū)正這樣計算的(de)流量結果Grn偏小(xiǎo)。
2.3由于差壓式流(liu)量計對現場的(de)安裝
　　要求比較(jiào)高,所以下面談(tán)談一些安裝不(bu)當造成的🧡誤差(cha)。
　　SY/T6143--2004标準規定差壓(yā)變送器與壓力(lì)變送器的取壓(yā)孔和導✉️壓管分(fen)開🔴設置,在保證(zheng)雙重連接不導(dǎo)緻差壓測量的(de)誤差時,允許将(jiang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻上遊靜壓取壓(yā)口與差壓變送(sòng)器的上☂️遊取壓(ya)口共用。
　　如果差(cha)壓變送器下遊(you)側導壓管的排(pái)污閥由于人爲(wèi)操作或者産生(shēng)洩露,這時P2減小(xiǎo)，則△P=P1-P2增大，根據公(gong)式🏃Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可以看出最(zuì)終的體積流量(liang)qm增大。所以标準(zhǔn)要求閥組應有(you)封記,以防未經(jing)許可的操作影(yǐng)響整個測量💚精(jing)度。
　　現場惡劣工(gōng)作條件下，節流(liú)裝置與差壓變(biàn)送器及其連接(jie)部分引壓管線(xiàn)是使用維護的(de)重點。其産生誤(wu)差🔞的因素主🌍要(yao)有🧡:①現場不能滿(mǎn)足直管段要求(qiu)的長度。②上遊測(ce)量🔞管沉積髒物(wu)。③直管段粗糙度(dù)影響,④節流件産(chan)生台階、偏心。⑤孔(kong)闆上遊端面平(ping)度。⑥取壓位置。焊(hàn)接、焊縫突出。⑦.導(dǎo)壓管的敷設及(jí)防凍🏃。⑧節流件不(bú)同軸度。⑨直管段(duan)的圓度和直度(dù)。◎溫㊙️度變送器的(de)安裝。
2.4流體參數(shu)的變化所帶來(lái)的誤差
　　天然氣(qi)從單井計算,集(jí)氣計量到配氣(qi)計量,氣體組分(fen)💃各不相同。由于(yú)氣體組分的變(biàn)化引起天然氣(qì)相對密度G,的變(biàn)化,終而影響體(ti)積流量。目前南(nán)氣末站計量系(xi)🔆統采用的是直(zhí)👣接輸入天然氣(qi)🤩組分和相對密(mì)度的方法;假如(rú)天然氣的來源(yuan)發生變🤩化,則組(zǔ)分♌就不同,相對(dui)密度也不同🈲,所(suo)産生的熱♊量也(ye)是不一✍️樣的。根(gēn)據公式⭕FG=(1/Gr)?得知,由(you)于組分的改變(biàn)導緻相對密度(du)G,變小或變大,那(na)麽FG變大或變小(xiao),則qvn變大或變小(xiǎo)。所以說天然氣(qi)的來源改變就(jiù)要對天然氣的(de)組分進行分析(xī),若不及時糾正(zheng)就會産生偏差(cha)。
由于流出系數(shu)c與雷諾數Rep有關(guān)。雷諾數的大小(xiao)取決于三👉個♉參(cān)✨數，即流體的速(su)度、流束的定型(xíng)尺寸以及💋工作(zuò)狀态下的粘度(dù)。在雷諾數較小(xiǎo)時，流出系數的(de)變化較大,因此(ci),在被測流量偏(pian)離常用流量時(shí),會引起附加誤(wù)差。爲了使這個(gè)附加誤差不緻(zhi)太大,對已知β值(zhí)的節流裝置,最(zui)好在✂️雷諾數較(jiào)高的區域内使(shi)用。
3解決天然氣(qi)計量問題的幾(ji)條途徑
3.1加強管(guǎn)理,提高技術人(ren)員素質
　　安裝和(hé)使用誤差是在(zai)安裝時或長期(qi)使用中由于🚩流(liu)體介質腐🚶‍♀️蝕、磨(mó)損、沾污等造成(cheng)的。因此,應嚴格(gé)按技術要求安(an)裝👄流量計量系(xi)統,消除安裝誤(wu)差。在使用過程(cheng)中,操作人員應(yīng)做好系統的檢(jian)修、維護、保養工(gōng)作,延長其使用(yong)壽命,減小計量(liang)誤差。同時，在實(shí)際使用中應嚴(yan)✨格執行SY/T6143-2004标準規(gui)範。
3.2測量儀表的(de)正确選用
　　測量(liàng)儀表應首選标(biāo)準節流裝置,當(dāng)流量變化範圍(wéi)大🌈時要考慮用(yong)寬量程智能差(chà)變,二次儀表的(de)計量模型應符(fu)合SY/T6143-2004的要求計算(suàn)FZ能輸入組份,實(shí)時計算C值.
3.3加強(qiáng)技術人員的培(pei)訓
　　要求對計量(liàng)技術人員不定(dìng)期的進行在外(wài)學習、交流♊,對計(jì)量檢定人員可(ke)以适當的采取(qu)内部培訓的💛方(fāng)式，改善計量隊(duì)伍的結構,加強(qiáng)單位計量部門(mén)的計最管理,逐(zhu)步提高計量人(rén)員的技術素質(zhì),對更好的加強(qiang)計量監督具有(you)重要的意義。因(yin)此在天然氣計(jì)量的實際應用(yòng)中要求技術人(ren)員應深入研究(jiū)SY/T6143-2004的精髓嚴格按(an)标🏃🏻準規定安裝(zhuāng)、使用、處.理數據(ju)，保證天然氣計(jì)量🈲的精度。
4天然(ran)氣計量的發展(zhǎn)方向
　　引進、消化(huà)、吸收近幾年發(fā)展起來的天然(ran)氣計量新技術(shu)。從國外情況來(lái)看,在天然氣國(guo)際貿易中能量(liang)👄計量幾乎已全(quán)面取代傳統的(de)體積計量,而我(wǒ)國的🐆天然氣計(ji)量領🐇域中體積(jī)計量仍占統制(zhì)地位。爲了盡快(kuài)與國際接軌,使(shi)用單位與各科(ke)研究🈲院所聯合(he)攻關,開展天然(ran)氣能量計量的(de)試驗工作,并在(zài)此基礎上完成(cheng)标準🚩化,SY/T6143-2004标準就(jiù)完善了質量計(ji)量和🐪能量計量(liàng)，在消化引進技(ji)術的👈基礎上發(fa)展适合我國國(guó)情的天然氣質(zhi)量、能量計量系(xi)統。
5結論
　　由于孔(kong)闆流量計在使(shi)用中,産生誤差(cha)的因素很多,所(suǒ)以要🐪求🧡計量技(ji)術人員加強計(ji)量系統在現場(chang)的安裝🐇要求和(hé)儀✍️表選型以及(ji)軟件組态，對産(chǎn)生的誤差要及(jí)時地應用科學(xue)方法修正,保證(zhèng)🌈天然氣貿易結(jié)算正常運行。

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