摘(zhāi)要:本文從孔(kong)闆流量計流(liu)量積算儀
的(de)計量參數管(guan)理、校驗和參(can)數補償等方(fang)面,分析了計(ji)量過程中誤(wu)差産生的原(yuán)因,并且針對(dui)存在的問題(tí)提出解決措(cuò)施。
1概述
孔闆(pǎn)流量計
是目(mu)前應用廣,技(ji)術成熟的流(liú)量計。流量積(jī)算儀做爲🚩孔(kǒng)闆計量處理(lǐ)單元,對天然(ran)氣計量中誤(wu)差的影響尤(you)爲重要。
天然(ran)氣孔闆
流量(liang)計
積算儀誤(wù)差主要分爲(wèi):一是計量參(cān)數引入的誤(wu)差:二是流量(liang)補償引入誤(wu)差;三是氣體(tǐ)組分參數等(děng)引入誤差"。
2誤(wu)差産生的原(yuán)因
2.1計量參數(shù)
孔闆是孔闆(pǎn)流量計的關(guān)鍵部件,直接(jie)影響流出系(xì)數,對系統的(de)精度影響較(jiao)大,必須加以(yǐ)修正。
2.1.1孔闆尖(jian)銳度修正
(1)存(cún)在問題。孔闆(pǎn)在使用過程(cheng)中,被天然氣(qi)侵蝕,入口尖(jiān)銳度💔變化,影(ying)響流出系數(shù)。爲确保計量(liang)的正确率,在(zài)積算系統中(zhong)需進🔴行修正(zhèng),依據爲孔闆(pan)使用年限。孔(kǒng)闆使用年限(xian)不同,在🐆同等(deng)工況下,比實(shí)際流量偏⭐低(dī),按孔闆最長(zhang)使用年限10年(nián)計,可偏低10%。
(2)孔(kǒng)闆尖銳度的(de)修正。若發現(xian)肉眼可見的(de)劃痕、沖蝕🔞和(hé)撞擦傷等缺(que)陷,建議更換(huan)新孔闆。如無(wu)新孔闆更🔞換(huan),應🔴對原孔闆(pǎn)開孔直角入(rù)口邊緣的尖(jian)銳度(rk)進行實(shi)測或者粗略(luè)修正。之後,根(gēn)據孔闆尖銳(rui)度和孔闆開(kāi)孔直徑的比(bǐ),來選擇尖銳(rui)度修正系數(shù),從而直接對(duì)流出系數直(zhí)接修正。
式中(zhong),t-爲孔闆使用(yòng)年限。
2.1.2孔闆開(kāi)孔直徑的修(xiu)正
孔闆開孔(kong)直徑是在标(biao)準狀況下所(suǒ)得,當現場溫(wēn)度較🏒高時🍉,考(kǎo)慮到膨脹系(xì)數,孔闆孔徑(jìng)值将變化,造(zào)成孔闆實際(jì)大小與系統(tong)參數不-緻。在(zai)部分積算系(xì)統中,沒考慮(lǜ)溫度原因造(zào)成的孔闆開(kāi)孔直徑的補(bu)償,從而引進(jìn)了計量附加(jiā)誤差。同等材(cai)質的孔闆,溫(wēn)度越高,計量(liàng)誤差也就越(yue)高✌️,造成的計(ji)量♉數據比實(shí)際産量要低(di)。
孔闆開孔直(zhí)徑溫度補償(chang)積算公式:
d=d20[1+Ad(t1-t20)(式(shì)2)
式中,
Ad一孔闆(pan)材料的線膨(péng)脹系數;
t20一計(ji)量溫度。
2.2流量(liàng)補償引入誤(wù)差
2.2.1積算儀補(bu)償引入誤差(cha)
流量補償是(shì)指在清洗孔(kong)闆等操作過(guo)程中,對現場(chang)信号中斷流(liú)量漏失的補(bu)償。
補償方式(shi)有兩種:一是(shi)人工補償,二(èr)是系統補償(cháng)。系統♌補償💛根(gēn)據😄時間劃分(fen)爲三種:--是前(qián)補償,二是後(hòu)補償,三是前(qián)後補😍償。前☔補(bǔ)償、後補償适(shì)用于供氣穩(wen)定的計量點(dian),前後補償适(shì)用于供氣不(bu)穩定的計量(liang)點。
在用部分(fèn)流量積算系(xi)統未根據供(gong)氣類型,選擇(zé)補償🔴方式。以(yi)某外銷點爲(wèi)例,從一年的(de)孔闆清洗記(ji)錄分析,孔闆(pan)清洗前後👄,氣(qi)體流量的差(chà)别達到了2.6%。如(ru)果采用前✉️補(bǔ)償的方式,造(zao)成了流💚量積(jī)算系統累積(ji)産量比實際(jì)産量偏低。
2.2.2積(jī)算儀補償系(xì)數引入誤差(cha)
孔闆清洗期(qī)間,由于無阻(zǔ)流件,流量是(shì)要增加的,流(liu)量增加的👄幅(fú)度與孔闆的(de)孔徑、管線運(yùn)行壓力都有(you)關系。通過兩(liǎng)套并聯計量(liàng)裝置試驗,瞬(shùn)時流量增加(jiā)幅度在30%~40%。
目前(qián)而言,行業内(nei)對流量補償(cháng)系數無相應(ying)的參照值,系(xì)統補償系數(shu)可在1.0~1.6之間修(xiū)改。補償系數(shù)的不确定,爲(wèi)系統引入✉️誤(wù)差,且随孔闆(pǎn)清洗的頻率(lǜ)和時間而增(zeng)加。
3校驗及修(xiu)正
流量積算(suan)系統的校驗(yàn)包括:通道信(xin)号轉換誤差(cha)校驗、流量積(ji)算相對誤差(chà)校驗和流量(liàng)積算回路合(he)成誤差🛀校驗(yàn)。
3.1轉換誤差校(xiao)驗
通道信号(hào)轉換誤差校(xiao)驗,是對安全(quan)栓、隔離器及(jí)采集卡等👌端(duan)子櫃内設備(bei)進行校驗。每(mei)一通道的信(xin)号轉換🈲誤差(cha)(A\D轉換、軟件信(xin)号🏃♂️轉換以及(jí)隔離器等)不(bu)超👣±0.2%。
校驗方法(fa):
包括上、下行(háng)程,每行程平(píng)均取5個點,改(gǎi)變.電壓信号(hao)至各😄校🙇🏻驗點(diǎn),讀取積算機(ji)顯示,之後算(suàn)出通道轉換(huan)誤差:
△A=As-A(式3)
式中(zhong),
△A一示值誤差(cha);
As--各效驗點的(de)實際輸出值(zhí);
A--各校驗點的(de)理論輸出。
3.2相(xiàng)對誤差校驗(yàn);
流量積算相(xiang)對誤差的進(jìn)行應在通道(dao)校驗合格後(hòu)進行,且标準(zhǔn)✏️和被檢積算(suan)儀參數一緻(zhì)。積算系統的(de)流量🤩相對誤(wu)差不超±0.25%。同時(shi)給标準和被(bèi)檢流量積算(suan)儀一組溫度(du)、壓力和差壓(yā)信号,根據二(èr)者流量數據(jù)的差異來計(jì)算流量相對(duì)誤差。校驗點(dian)至👄少包括溫(wen)度1個點、壓力(lì)♈2個點、差壓3個(gè)點。.
△X=(S1-S2)/S2X100%(式4)
式中,
△X一(yī)流量相對誤(wù)差;
S1一被檢積(jī)算儀流量;
S2--标(biāo)準積算儀流(liú)量或經确認(rèn)的理論流量(liàng)值。
3.3合成誤差(chà)校驗:
流量積(jī)算系統各組(zǔ)成儀表、流量(liang)積算儀等單(dan)體校驗💜合格(gé)後🍓,方可進行(háng)系統回路合(hé)成誤差校驗(yan),即聯校。分别(bie)在溫度、壓力(lì)🌈和差壓變送(sòng)器加載響應(ying)信号,進行上(shàng)下行程校驗(yan),每行程不少(shǎo)于5個點,校驗(yan)點.盡量均勻(yun),讀取顯示值(zhi)和理論值。
△Sn=(As-A)/SX100%(式(shì)5)
式中,
△Sn一各校(xiao)驗點合成誤(wu)差;
As一各校驗(yàn)點實際輸出(chu)值;
A一各校驗(yàn)點理論輸出(chu)值;
S一一變送(song)器量程。
3.4誤差(cha)分析
通道信(xìn)号轉換誤差(chà)、流量積算相(xiang)對誤差和流(liu)量積算回路(lù)合成誤差的(de)側重點不同(tong),前者側重于(yu)A/D轉換器、隔離(li)闆和積算軟(ruǎn)👌件等⭐誤差的(de)綜合分析。該(gai)誤差可以和(hé)回路合成誤(wu)差同時進行(hang),若回路的聯(lián)校誤差在誤(wù)差♉容許範圍(wéi)🥵之内,可不進(jin)行該誤✔️差的(de)校驗。中者側(cè)重于流量程(cheng)序的驗算誤(wù)差,包括計量(liang)參數❗管理、壓(ya)縮因子、真實(shi)相對密度的(de)計算等。後者(zhě)⭐包含現場儀(yi)表和通道信(xìn)号轉換誤差(cha)兩部分,是一(yī)個綜合誤差(chà),該誤差關鍵(jian)🌏。
4建議
(1)制定計(ji)量積算系統(tong)校驗規範,明(míng)确校驗内容(róng)、誤差積🧑🏽🤝🧑🏻算‼️方(fang)法📱等,對計量(liàng)系統特别是(shì)外銷計量管(guan)理規🚶♀️範化。
(2)制(zhi)定流量積算(suàn)軟件考核程(cheng)序,明确計量(liang)參.數設定等(děng)功⁉️能✌️,建🔴立軟(ruǎn)件驗證機制(zhì),降低由于人(rén)爲問題,造🐪成(cheng)的流量軟件(jiàn)層次不齊。
(3)對(dui)關鍵或氣源(yuán)複雜計量點(dian),安裝氣相色(sè)譜儀錄取實(shí)時物性參數(shu):無條件計量(liang)點,可适當調(diào)節取樣周期(qi),及時修🐆改組(zǔ)分,提高計量(liang)精度,防止糾(jiū)紛發生。
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