摘要(yao): 差壓(ya)式流(liu)量計(ji) 量系(xi)統的(de)工作(zuo)原理(li),分析(xi)天然(ran)氣氣(qi)計量(liang)系統(tong)在實(shi)際使(shi)用🚩中(zhong)所産(chan)生的(de)幾個(ge)主要(yao)誤差(cha),對如(ru)何解(jie)決天(tian)然氣(qi)🤟計量(liang)系統(tong)中的(de)問題(ti)提出(chu)幾條(tiao)途徑(jing)。
　　爲了(le)加快(kuai)我國(guo)天然(ran)氣計(ji)量技(ji)術與(yu)國際(ji)接軌(gui),促進(jin)貿易(yi)與交(jiao)流,考(kao)慮到(dao)标準(zhun)、适用(yong)性及(ji)标準(zhun)的連(lian)續性(xing),針對(dui)天然(ran)氣氣(qi)介質(zhi)的特(te)殊性(xing)和我(wo)國天(tian)然氣(qi)計量(liang)長期(qi)實踐(jian)的經(jing)🚶驗,2004出(chu)台了(le)新标(biao)準即(ji)《用标(biao)準孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 測量(liang)天然(ran)氣流(liu)量》SY/T6143-2004。
　　目(mu)前,油(you)田與(yu)供水(shui)供電(dian)公司(si)之間(jian)的天(tian)然氣(qi)貿易(yi)結算(suan),采🈲用(yong)的是(shi) 孔闆(pan)流量(liang)計 ,即(ji)根據(ju)中國(guo)石油(you)天然(ran)氣行(hang)業标(biao)準SY/T6143-2004編(bian)程組(zu)态實(shi)現計(ji)👨‍❤️‍👨量。
1差(cha)壓式(shi)流量(liang)計量(liang)系統(tong)的工(gong)作原(yuan)理
　　對(dui)于測(ce)量氣(qi)體來(lai)講,差(cha)壓式(shi)流量(liang)計是(shi)一類(lei)應用(yong)最🐉廣(guang)泛的(de)🌈流🈚量(liang)計,在(zai)各類(lei)流量(liang)儀表(biao)中其(qi)使用(yong)量占(zhan)居首(shou)位。近(jin)年來(lai),由于(yu)各☔種(zhong)新👄型(xing)流量(liang)計的(de)問世(shi),它的(de)使🚩用(yong)量百(bai)分數(shu)逐漸(jian)~下降(jiang),但目(mu)前仍(reng)是最(zui)重要(yao)的一(yi)類流(liu)量計(ji)。
　　差壓(ya)式流(liu)量計(ji)是根(gen)據安(an)裝于(yu)管道(dao)中标(biao)準孔(kong)闆産(chan)生的(de)差壓(ya)🎯,已知(zhi)的流(liu)體條(tiao)件和(he)标準(zhun)孔闆(pan)與管(guan)道的(de)幾何(he)尺寸(cun)來計(ji)算流(liu)量的(de)儀表(biao)。差壓(ya)式流(liu)量計(ji)由-次(ci)裝置(zhi)(标準(zhun)孔闆(pan))和二(er)次裝(zhuang)置( 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 、配電(dian)器、控(kong)制器(qi)和流(liu)量計(ji)算機(ji))組成(cheng)。
　　孔闆(pan)流量(liang)計量(liang)系統(tong)主要(yao)由标(biao)準孔(kong)闆、差(cha)壓變(bian)送器(qi)和流(liu)量計(ji)算機(ji)組成(cheng),即有(you)硬件(jian)和軟(ruan)件兩(liang)部分(fen)組成(cheng)。孔闆(pan)的作(zuo)用主(zhu)要是(shi)氣體(ti)流經(jing)孔闆(pan)時使(shi).上下(xia)遊側(ce)産生(sheng)壓力(li)差P1,P21;差(cha)🤞壓變(bian)送器(qi)的作(zuo)用是(shi)将壓(ya)差轉(zhuan)換爲(wei)4-20mA的标(biao)準信(xin)号;流(liu)量計(ji)算機(ji)主要(yao)是根(gen)據SY/T6143-2004标(biao)準-一(yi)《用标(biao)準孔(kong)闆流(liu)量⛱️計(ji)測量(liang)天然(ran)氣流(liu)量》,以(yi)天然(ran)氣在(zai)标準(zhun)條件(jian)下體(ti)積流(liu)量計(ji)算實(shi)用公(gong)🔞式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲(wei)核心(xin)進行(hang)🐪編程(cheng)和組(zu)态，将(jiang)采集(ji)來的(de)所有(you)相關(guan)天然(ran)氣的(de)工況(kuang)數據(ju)進行(hang)處理(li),最後(hou)以标(biao)況體(ti)積流(liu)量顯(xian)示🐕給(gei)用戶(hu)。
2差壓(ya)式流(liu)量計(ji)量系(xi)統常(chang)見誤(wu)差進(jin)行分(fen)析
　　由(you)于計(ji)量儀(yi)表誤(wu)差以(yi)及現(xian)場使(shi)用條(tiao)件不(bu)完全(quan)符合(he)标準(zhun)規定(ding)的情(qing)況是(shi)難免(mian)的,其(qi)帶來(lai)的誤(wu)差往(wang)往影(ying)響計(ji)量貿(mao)易結(jie)算。下(xia)面就(jiu)常見(jian)的誤(wu)差進(jin)行分(fen)析。
(1)對(dui)用戶(hu)的用(yong)氣量(liang)掌握(wo)得不(bu)夠準(zhun)确,即(ji)用于(yu)計算(suan)孔♊闆(pan)孔‼️徑(jing)💘的最(zui)♻️大流(liu)量和(he)最小(xiao)流量(liang)偏離(li)用戶(hu)實際(ji)的最(zui)大流(liu)量和(he)最小(xiao)流量(liang)較大(da),這樣(yang)造成(cheng)計算(suan)出來(lai)的孔(kong)闆孔(kong)徑較(jiao)大,即(ji).而産(chan)生誤(wu)差✉️。
　　現(xian)根據(ju)SY/T6143-2004天然(ran)氣流(liu)量計(ji)量方(fang)法中(zhong)的使(shi)用公(gong)式:AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分(fen)析:在(zai)壓力(li)、溫度(du)及組(zu)分不(bu)變的(de)情況(kuang)下，AvnCEFGεEzFT是(shi)常數(shu),差壓(ya)計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liang)程♻️不(bu)變,變(bian)量是(shi)d和△P。
　　大(da)孔闆(pan)測小(xiao)流量(liang),△P偏小(xiao)這樣(yang)使差(cha)壓計(ji)工作(zuo)在量(liang)程的(de)10%以下(xia),這是(shi)不符(fu)合SY/T6143-2004的(de)要求(qiu)即差(cha)壓值(zhi)宜工(gong)作在(zai)滿💚量(liang)程❄️的(de)10%~90%範💜圍(wei)内。
(2)孔(kong)闆的(de)制造(zao)和安(an)裝應(ying)符合(he)SY/T6143--2004的規(gui)定才(cai)能投(tou)入使(shi)用。孔(kong)闆在(zai)使用(yong)🆚過程(cheng)中受(shou)氣體(ti)的沖(chong)刷和(he)腐蝕(shi)程度(du)不同(tong),特别(bie)是對(dui)孔闆(pan)直🔴角(jiao)入口(kou)邊緣(yuan)和直(zhi)管段(duan)内壁(bi)|的沖(chong)刷腐(fu)蝕尤(you)爲嚴(yan)重,這(zhe)将影(ying)響到(dao)孔闆(pan)直角(jiao)入口(kou)邊緣(yuan)圓弧(hu)半徑(jing)rk和直(zhi)管段(duan)内表(biao)面粗(cu)糙度(du)算術(shu)平均(jun)偏差(cha)Ra的标(biao)準規(gui)定,流(liu)出系(xi)數C将(jiang)發生(sheng)變化(hua),流量(liang)測量(liang)的不(bu)确定(ding)度超(chao)過估(gu)算值(zhi)。爲了(le)避免(mian)這種(zhong)誤差(cha),更換(huan)新孔(kong)闆和(he)新直(zhi)管段(duan),若要(yao)繼💔續(xu)使用(yong)可❗求(qiu)出rk和(he)Ra′對流(liu)出系(xi)數修(xiu)正後(hou)再使(shi)用。修(xiu)正方(fang)法爲(wei):将原(yuan)流出(chu)系數(shu)C乘上(shang)孔闆(pan)尖😍銳(rui)度系(xi)數bk和(he)📧粗糙(cao)度系(xi)數rRe或(huo)者同(tong)時❗乘(cheng)bk和rRe即(ji)C′=CbkrRe.
　　可以(yi)看出(chu)修正(zheng)後的(de)流出(chu)系數(shu)比原(yuan)流出(chu);系數(shu)要大(da),如果(guo)不進(jin)行修(xiu)正這(zhe)樣計(ji)算的(de)流量(liang)結果(guo)Grn偏小(xiao)。
2.3由于(yu)差壓(ya)式流(liu)量計(ji)對現(xian)場的(de)安裝(zhuang)
　　要求(qiu)比較(jiao)高,所(suo)以下(xia)面談(tan)談一(yi)些安(an)裝不(bu)當造(zao)成的(de)誤差(cha)。
　　SY/T6143--2004标準(zhun)規定(ding)差壓(ya)變送(song)器與(yu)壓力(li)變送(song)器的(de)取壓(ya)孔和(he)導♍壓(ya)管分(fen)開設(she)置,在(zai)保證(zheng)雙重(zhong)連接(jie)不導(dao)緻差(cha)壓測(ce)量的(de)誤差(cha)時,允(yun)許将(jiang)上遊(you)靜壓(ya)取壓(ya)口與(yu)差壓(ya)變送(song)器的(de)上遊(you)取壓(ya)口共(gong)用。
　　如(ru)果差(cha)壓變(bian)送器(qi)下遊(you)側導(dao)壓管(guan)的排(pai)污閥(fa)由于(yu)人🛀🏻爲(wei)操作(zuo)或者(zhe)産生(sheng)洩露(lu),這時(shi)P2減小(xiao)，則△P=P1-P2增(zeng)大，根(gen)據公(gong)式Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可(ke)以看(kan)出最(zui)終的(de)體積(ji)流量(liang)qm增大(da)。所以(yi)标準(zhun)要求(qiu)閥組(zu)應有(you)封記(ji),以防(fang)未經(jing)許可(ke)的㊙️操(cao)作影(ying)響整(zheng)個測(ce)量精(jing)度。
　　現(xian)場惡(e)劣工(gong)作條(tiao)件下(xia)，節流(liu)裝置(zhi)與差(cha)壓變(bian)送器(qi)及其(qi)💁連接(jie)部分(fen)引壓(ya)管線(xian)是使(shi)用維(wei)護的(de)重點(dian)。其産(chan)生誤(wu)差的(de)因✔️素(su)主要(yao)有♻️:①現(xian)場不(bu)能滿(man)足直(zhi)管段(duan)要求(qiu)的長(zhang)度。②上(shang)遊測(ce)量管(guan)沉積(ji)髒物(wu)。③直管(guan)段粗(cu)糙度(du)影響(xiang),④節流(liu)件産(chan)生台(tai)階、偏(pian)心。⑤孔(kong)闆上(shang)遊端(duan)面平(ping)度。⑥取(qu)壓位(wei)置📞。焊(han)接、焊(han)縫突(tu)出。⑦.導(dao)壓管(guan)的⭐敷(fu)設及(ji)防凍(dong)。⑧節流(liu)件不(bu)同軸(zhou)度。⑨直(zhi)管段(duan)的圓(yuan)度和(he)直度(du)。◎溫🏃🏻度(du)變送(song)器的(de)安🈚裝(zhuang)。
2.4流體(ti)參數(shu)的變(bian)化所(suo)帶來(lai)的誤(wu)差
　　天(tian)然氣(qi)從單(dan)井計(ji)算,集(ji)氣計(ji)量到(dao)配氣(qi)計量(liang),氣體(ti)組分(fen)各不(bu)相同(tong)。由于(yu)氣體(ti)組分(fen)的變(bian)化引(yin)起天(tian)然氣(qi)相🥵對(dui)密度(du)G,的㊙️變(bian)化,終(zhong)而影(ying)響體(ti)積流(liu)量。目(mu)前南(nan)氣末(mo)站計(ji)量系(xi)統采(cai)用的(de)是直(zhi)接輸(shu)入天(tian)然氣(qi)組分(fen)和相(xiang)對密(mi)度的(de)方法(fa);假如(ru)天然(ran)氣的(de)來源(yuan)發生(sheng)變化(hua),則組(zu)分就(jiu)不同(tong),相對(dui)密度(du)也不(bu)同,所(suo)産生(sheng)的熱(re)量也(ye)是不(bu)一樣(yang)的。根(gen)據公(gong)式FG=(1/Gr)?得(de)知,由(you)于組(zu)分📱的(de)改變(bian)導緻(zhi)相對(dui)密度(du)G,變小(xiao)或變(bian)大,那(na)麽FG變(bian)大或(huo)變小(xiao),則qvn變(bian)大或(huo)變小(xiao)。所以(yi)說天(tian)然氣(qi)的來(lai)源👌改(gai)變就(jiu)要對(dui)天然(ran)氣的(de)組分(fen)進行(hang)分析(xi),若不(bu)及時(shi)糾正(zheng)就會(hui)産生(sheng)偏差(cha)。
由于(yu)流出(chu)系數(shu)c與雷(lei)諾數(shu)Rep有關(guan)。雷諾(nuo)數的(de)大小(xiao)取決(jue)于三(san)個參(can)數，即(ji)流體(ti)的速(su)度、流(liu)束的(de)定型(xing)尺寸(cun)以及(ji)工作(zuo)㊙️狀态(tai)📞下的(de)🍓粘度(du)。在雷(lei)諾數(shu)較小(xiao)時，流(liu)出系(xi)數的(de)變化(hua)較大(da),因此(ci),在被(bei)測流(liu)量偏(pian)離常(chang)用♈流(liu)量時(shi),會引(yin)起附(fu)加誤(wu)差。爲(wei)了使(shi)這個(ge)附加(jia)⭕誤差(cha)不緻(zhi)太大(da),對已(yi)💛知β值(zhi)的節(jie)流裝(zhuang)置,最(zui)好在(zai)雷諾(nuo)數較(jiao)高的(de)區域(yu)内使(shi)用。
3解(jie)決天(tian)然氣(qi)計量(liang)問題(ti)的幾(ji)條途(tu)徑
3.1加(jia)強管(guan)理,提(ti)高技(ji)術人(ren)員素(su)質
　　安(an)裝和(he)使用(yong)誤差(cha)是在(zai)安裝(zhuang)時或(huo)長期(qi)使用(yong)中由(you)于流(liu)⛹🏻‍♀️體介(jie)質👣腐(fu)蝕、磨(mo)損、沾(zhan)污等(deng)造成(cheng)的。因(yin)此,應(ying)嚴格(ge)按技(ji)術要(yao)求安(an)裝流(liu)量計(ji)量系(xi)統,消(xiao)除安(an)裝誤(wu)差。在(zai)使用(yong)過程(cheng)中,操(cao)作人(ren)員應(ying)做好(hao)系統(tong)的檢(jian)修、維(wei)護、保(bao)養工(gong)作,延(yan)長其(qi)使用(yong)壽命(ming),減小(xiao)計量(liang)誤差(cha)。同時(shi)，在實(shi)際使(shi)用中(zhong)應嚴(yan)格執(zhi)行SY/T6143-2004标(biao)準規(gui)範。
3.2測(ce)量儀(yi)表的(de)正确(que)選用(yong)
　　測量(liang)儀表(biao)應首(shou)選标(biao)準節(jie)流裝(zhuang)置,當(dang)流量(liang)變化(hua)範圍(wei)大時(shi)要考(kao)慮用(yong)寬量(liang)程智(zhi)能差(cha)變,二(er)次儀(yi)表的(de)計量(liang)模型(xing)應符(fu)合SY/T6143-2004的(de)✍️要求(qiu)⛹🏻‍♀️計算(suan)FZ能輸(shu)入組(zu)份,實(shi)時計(ji)算C值(zhi).
3.3加強(qiang)技術(shu)人員(yuan)的培(pei)訓
　　要(yao)求對(dui)計量(liang)技術(shu)人員(yuan)不定(ding)期的(de)進行(hang)在外(wai)學習(xi)、交流(liu),對計(ji)👄量🆚檢(jian)定人(ren)員可(ke)以适(shi)當的(de)采取(qu)内部(bu)培訓(xun)的方(fang)式✔️，改(gai)善計(ji)量隊(dui)伍❓的(de)結構(gou),加強(qiang)單位(wei)計量(liang)部門(men)的計(ji)最管(guan)理,逐(zhu)步提(ti)高計(ji)量人(ren)員㊙️的(de)技術(shu)素質(zhi),對更(geng)好的(de)加強(qiang)計💋量(liang)監督(du)具🐇有(you)重要(yao)的意(yi)義。因(yin)此在(zai)天然(ran)氣⭐計(ji)量的(de)實際(ji)應用(yong)中要(yao)求技(ji)術人(ren)員應(ying)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼深入(ru)研究(jiu)SY/T6143-2004的精(jing)髓嚴(yan)格按(an)标㊙️準(zhun)規定(ding)安裝(zhuang)、使用(yong)、處.理(li)數據(ju)，保證(zheng)天然(ran)氣計(ji)量的(de)精度(du)。
4天然(ran)氣計(ji)量的(de)發展(zhan)方向(xiang)
　　引進(jin)、消化(hua)、吸收(shou)近幾(ji)年發(fa)展起(qi)來的(de)天然(ran)氣計(ji)量新(xin)技術(shu)。從國(guo)外情(qing)況來(lai)看,在(zai)天然(ran)氣國(guo)際貿(mao)易中(zhong)能量(liang)計量(liang)幾乎(hu)🏃🏻已全(quan)面取(qu)代傳(chuan)統的(de)體積(ji)計量(liang),而我(wo)國的(de)天然(ran)氣計(ji)量領(ling)域中(zhong)體積(ji)計量(liang)仍占(zhan)統制(zhi)地位(wei)。爲了(le)盡快(kuai)與國(guo)際接(jie)軌,使(shi)用單(dan)位與(yu)☀️各科(ke)研究(jiu)院所(suo)聯合(he)攻關(guan),開展(zhan)天然(ran)氣能(neng)量計(ji)量的(de)試驗(yan)工作(zuo),并在(zai)此基(ji)礎上(shang)完成(cheng)标♊準(zhun)化,SY/T6143-2004标(biao)準就(jiu)完善(shan)了質(zhi)量計(ji)量和(he)♍能量(liang)㊙️計量(liang)，在消(xiao)化引(yin)進技(ji)術的(de)基礎(chu)上發(fa)展适(shi)合我(wo)國國(guo)情的(de)天然(ran)氣質(zhi)量、能(neng)量計(ji)量系(xi)統。
5結(jie)論
　　由(you)于孔(kong)闆流(liu)量計(ji)在使(shi)用中(zhong),産生(sheng)誤差(cha)的因(yin)素很(hen)多,所(suo)以要(yao)求計(ji)量技(ji)術人(ren)員加(jia)強計(ji)量系(xi)統在(zai)現場(chang)的安(an)裝🈲要(yao)求和(he)儀表(biao)選型(xing)以😍及(ji)軟件(jian)組态(tai)，對産(chan)生的(de)誤差(cha)要及(ji)時地(di)應用(yong)科學(xue)方法(fa)修正(zheng),保證(zheng)🐆天然(ran)氣貿(mao)易結(jie)算正(zheng)常運(yun)行。

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