摘要:由(you)于計量(liang)儀表誤(wu)差以及(ji)使用條(tiao)件變化(hua)帶來的(de)誤差☁️往(wang)往使天(tian)然氣
孔(kong)闆流量(liang)計
的精(jing)度不能(neng)達到要(yao)求。因此(ci)，找出引(yin)起誤差(cha)的因素(su)，提👌出改(gai)進措施(shi)對于提(ti)高天然(ran)氣計量(liang)精度具(ju)有重大(da)意義。
天(tian)然氣管(guan)道的迅(xun)速發展(zhan)，要求對(dui)天然氣(qi)流量進(jin)行更加(jia)正确的(de)計量。由(you)于孔闆(pan)計量方(fang)式結構(gou)簡單、投(tou)資少🙇🏻、計(ji)量精度(du)🌏較高，成(cheng)爲我國(guo)天然氣(qi)流量最(zui)主要🧑🏽🤝🧑🏻的(de)計量方(fang)式，在全(quan)國各大(da)油田🏃🏻均(jun)有應用(yong)。據調查(cha)，石油天(tian)然氣行(hang)業采用(yong)🤩孔闆流(liu)量✏️計作(zuo)爲貿🈚易(yi)計量的(de)約占95%以(yi)上。
孔闆(pan)流量計(ji)
是通過(guo)測量安(an)裝在管(guan)路中的(de)同心孔(kong)闆兩側(ce)差壓👣來(lai)計算流(liu)量的一(yi)種檢測(ce)設備。它(ta)由節流(liu)裝置、差(cha)壓計、
壓(ya)力計
和(he)溫度計(ji)等組成(cheng)。它以能(neng)量守恒(heng)定律和(he)流動連(lian)續性方(fang)程爲🔞理(li)論依據(ju)，由标準(zhun)節流裝(zhuang)置産生(sheng)差壓，應(ying)✨用成🚩熟(shu)、可靠的(de)儀表進(jin)行差壓(ya)、壓力、溫(wen)度測量(liang)，由流量(liang)積算儀(yi)或計算(suan)機控制(zhi)系統進(jin)行計算(suan)得到天(tian)然氣的(de)流量。在(zai)實際工(gong)作中，由(you)于計量(liang)儀表誤(wu)差以及(ji)使用條(tiao)件變化(hua)帶來的(de)誤差往(wang)往使孔(kong)🔴闆流量(liang)計的精(jing)度不能(neng)達到要(yao)求。因此(ci)，找出引(yin)起誤差(cha)的因🧑🏾🤝🧑🏼素(su)，提🈲出改(gai)進措施(shi)對于提(ti)高天然(ran)氣計量(liang)精度具(ju)有重大(da)意義。
1計(ji)量誤差(cha)分析
1.1被(bei)測介質(zhi)實際物(wu)理性質(zhi)的不确(que)定度因(yin)素
1.1.1天然(ran)氣相對(dui)密度對(dui)流量計(ji)量的影(ying)響
天然(ran)氣流量(liang)值與1/Gr的(de)平方根(gen)成正比(bi)例變化(hua)，如果将(jiang)Gr作🈲爲🍓一(yi)個📱獨立(li)量看待(dai)，則當Gr的(de)不确定(ding)度爲土(tu)a598時，由此(ci)引⭕起的(de)天然氣(qi)标💚準體(ti)積流量(liang)的不确(que)定因素(su)爲士0.25%可(ke)見，天然(ran)氣真實(shi)相對密(mi)度Gr對流(liu)量計量(liang)的影響(xiang)很大。Gr的(de)不💃🏻确定(ding)度是由(you)實際天(tian)然氣各(ge)有關物(wu)理參數(shu)确定、測(ce)量、分析(xi)的不确(que)定度引(yin)起的。比(bi)如，實際(ji)空❌氣的(de)組分偏(pian)離标準(zhun)組分的(de)偏離程(cheng)度,各有(you)關組分(fen)分子量(liang)測🥰量的(de)不确定(ding)度.Gr的确(que)定方法(fa)可分爲(wei)2類,一是(shi)用真實(shi)相對密(mi)度🔞計測(ce)量，例如(ru)浮力氣(qi)體天平(ping)、動量密(mi)度計.氣(qi)體密度(du)計等;二(er)是先利(li)用氣分(fen)析儀分(fen)🥵析出天(tian)然氣的(de)全組分(fen)，然後根(gen)據天然(ran)氣🐅組分(fen)計算💘Gr值(zhi)。目前，我(wo)國普遍(bian)采用第(di)2種方法(fa)，但由于(yu)壓力溫(wen)度👈的變(bian)化，Gr并不(bu)是一個(ge)定值。采(cai)用在線(xian)色譜及(ji)時檢測(ce)到組分(fen)的變化(hua)情況，可(ke)以提高(gao)計量精(jing)度。
1.1.2天然(ran)氣壓縮(suo)因子對(dui)流量計(ji)量的影(ying)響
流量(liang)計量結(jie)果是以(yi)工作狀(zhuang)态下的(de)流量形(xing)式給出(chu),由于各(ge)❓地💋工況(kuang)不同，需(xu)将流量(liang)轉化爲(wei)統一标(biao)準下的(de)氣體流(liu)量。在壓(ya)力不高(gao)、溫度不(bu)低的情(qing)況下,可(ke)以按照(zhao)理想氣(qi)體方程(cheng)進行體(ti)積流量(liang)換算。然(ran)而，實際(ji)氣體和(he)理想氣(qi)體總🚶♀️有(you)一定差(cha)别，尤其(qi)是在管(guan)道壓🛀🏻力(li)較大或(huo)是溫度(du)變化較(jiao)大的情(qing)況下🆚,氣(qi)體并不(bu)遵循理(li)想氣體(ti)狀态方(fang)程。天然(ran)氣壓縮(suo)系數的(de)求解有(you)卡茨曲(qu)線圖求(qiu)解法、卡(ka)茨✨表求(qiu)解法、查(cha)《天然氣(qi)壓縮系(xi)數速查(cha)手冊》法(fa)。比較而(er)言，《速查(cha)手冊》能(neng)迅速、方(fang)便地計(ji)算出壓(ya)縮系數(shu)，但㊙️誤差(cha)更大。卡(ka)茨表最(zui)正确，但(dan)由于卡(ka)茨表的(de)壓縮系(xi)數太少(shao)，當表内(nei)沒😄有對(dui)應數值(zhi)，還需用(yong)内插法(fa)算出，使(shi)㊙️用較麻(ma)煩。
1.1.3可膨(peng)脹系數(shu)ε對流量(liang)計量的(de)影響
e是(shi)因氣體(ti)流經孔(kong)闆時密(mi)度産生(sheng)變化而(er)引入的(de)修正💞系(xi)♊數,這是(shi)流量誤(wu)差的一(yi)個重要(yao)來源。當(dang)天然氣(qi)🌂流量低(di)于設計(ji)😍流量時(shi)，實際的(de)ε低于設(she)計的e，導(dao)緻測量(liang)結果偏(pian)小,反之(zhi),測量結(jie)果偏🌈大(da)。當實際(ji)流量與(yu)設計流(liu)量一緻(zhi),而靜壓(ya)💃p1低于設(she)計壓力(li)，實際的(de)ε小于設(she)計的ε,使(shi)流量測(ce)量偏大(da)，反之偏(pian)小。
1.1.4脈動(dong)流對流(liu)量計量(liang)的影響(xiang)
脈動流(liu)是由管(guan)道中氣(qi)體的流(liu)速和壓(ya)力發.生(sheng)突然🆚變(bian)化造成(cheng)的，它能(neng)引起差(cha)壓的波(bo)動，使記(ji)錄曲線(xian)變成一(yi)個寬😍帶(dai)。引起脈(mo)🥵動流㊙️的(de)起因有(you)單一的(de)，也有多(duo)個因素(su)綜合的(de),如長輸(shu)♍管道積(ji)液、天然(ran)氣壓縮(suo)機的使(shi)用、氣井(jing)之間壓(ya)力幹擾(rao)、用戶用(yong)氣不均(jun)、供氣調(diao)壓閥開(kai)度的突(tu)然改變(bian)等均能(neng)引起差(cha)壓波動(dong)。
1.2儀器的(de)設計安(an)裝管理(li)誤差分(fen)析
1.21僅器(qi)的設計(ji)誤差
儀(yi)器本身(shen)産生的(de)誤差是(shi)由于儀(yi)器本身(shen)設計、安(an)裝上和(he)🔞使🚩用過(guo)程中，某(mou)些結構(gou)發生了(le)變化，導(dao)緻測量(liang)參數變(bian)化✔️，從而(er)🌈影響了(le)氣體的(de)測量正(zheng)确度。主(zhu)要表現(xian)爲孔📧闆(pan)入口直(zhi)角銳利(li)度不夠(gou)，管徑尺(chi)寸與計(ji)算⚽不符(fu)，孔闆厚(hou)度誤差(cha)，節流附(fu)件💋産生(sheng)台階。偏(pian)心，孔闆(pan)上遊端(duan)面有劃(hua)痕和毛(mao)刺✌️,環室(shi)尺寸産(chan)生台階(jie)、偏心，取(qu)壓孔加(jia)工🐇不規(gui)範或堵(du)塞，焊✉️接(jie)、焊縫突(tu)出，節流(liu)件不同(tong)軸度🔞。
1.2.2安(an)裝管理(li)誤差
安(an)裝管理(li)誤差如(ru)果不及(ji)時解決(jue)，會成爲(wei)一個無(wu)法進行(hang)究全定(ding)性分析(xi)的潛在(zai)誤差源(yuan)。安裝誤(wu)差具有(you)普遍性(xing),如現場(chang)的施工(gong)條件不(bu)能滿足(zu)直管段(duan)要求🐪的(de)長度或(huo)管材🌈不(bu)符合要(yao)求等.具(ju)體表現(xian)爲管路(lu)超長、彎(wan)折偏♋多(duo).孔闆變(bian)形.上遊(you)測量管(guan)沉積髒(zang)物造成(cheng)管徑偏(pian)小、Re範圍(wei)不符合(he)标準規(gui)定、管道(dao)粗糙度(du)影響、焊(han)口錯位(wei)。管理上(shang)的誤差(cha)主要表(biao)現爲儀(yi)表型🈲号(hao)、孔闆尺(chi)寸與☎️流(liu)量不匹(pi)配,引壓(ya)管、平衡(heng)閥、差壓(ya)計各連(lian)接部位(wei)的滲漏(lou)，大氣溫(wen)度、管壁(bi)積液、結(jie)🌈蠟的影(ying)響,人員(yuan)操作錯(cuo)誤。
1.3流量(liang)積算方(fang)法不當(dang)對計量(liang)的影響(xiang)
标準孔(kong)闆節流(liu)裝置與(yu)配置不(bu)同的二(er)次測.量(liang)儀表構(gou)成🈲不同(tong)的流量(liang)積算方(fang)法。采用(yong)标準孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)天然氣(qi)流量,其(qi)流量✉️值(zhi)與天然(ran)氣組分(fen)、基壓、壓(ya)力、溫度(du)等有關(guan)。如果流(liu)量測量(liang)♋系統沒(mei)❤️有嚴格(ge)按計量(liang)标準要(yao)求配置(zhi)相🈲應的(de)測量僅(jin)表，流量(liang)積算時(shi)氣體壓(ya)力、溫度(du)和天然(ran)氣組分(fen)的變化(hua)沒有得(de)到完全(quan)補償,就(jiu)會降低(di)流量計(ji)的正确(que)度。
2提高(gao)孔闆流(liu)量計計(ji)量精度(du)的措施(shi)
2.1孔闆流(liu)量的設(she)計安裝(zhuang)應符合(he)技術标(biao)準
孔闆(pan)節流裝(zhuang)置的設(she)計安裝(zhuang)應嚴格(ge)按照GB2624-81或(huo)SY/Y6143-1996标準規(gui)⛹🏻♀️定的各(ge)😘項☔技術(shu)指标，特(te)别在安(an)裝時，要(yao)根據孔(kong)闆前阻(zu)力件形(xing)式配接(jie)足夠長(zhang)度的直(zhi)管段，長(zhang)度至少(shao)爲30d.當場(chang)地💯不允(yun)許時,必(bi)須🧑🏾🤝🧑🏼在孔(kong)闆前的(de)直管段(duan)上安裝(zhuang)整流器(qi)。孔闆入(ru)口端面(mian)必須與(yu)管道線(xian)垂直，其(qi)偏差不(bu)能超過(guo)1'.安📧裝時(shi)孔闆嚴(yan)禁反向(xiang)。要正确(que)使用和(he)選擇壓(ya)差計，當(dang)壓差計(ji)工作量(liang)程在30%以(yi)下時，必(bi)須及時(shi)更換壓(ya)差計的(de)量程或(huo)孔闆規(gui)格。法蘭(lan)β值應爲(wei)0.20~-075.角接乃(nai)值應爲(wei)a4~06.
2.2加強業(ye)務培訓(xun),建立健(jian)全各項(xiang)規章制(zhi)度
加強(qiang)職工的(de)計量業(ye)務培訓(xun)，提高其(qi)技術水(shui)平和發(fa)♻️現故❤️障(zhang)、解💃決問(wen)題的能(neng)力。做好(hao)系統的(de)檢修、維(wei)護、保養(yang)工作,延(yan)長其使(shi)用🔴壽命(ming)。建立健(jian)全各級(ji)計量管(guan)理🛀🏻責任(ren)制度，标(biao)準計量(liang)器🌐具周(zhou)期送檢(jian)和維護(hu)制度，工(gong)作僅表(biao)檢驗.調(diao)校和維(wei)修制度(du)，計量設(she)備和計(ji)量儀表(biao)的資料(liao)格案管(guan)理制度(du)等。
2.3推進(jin)計量方(fang)式的自(zi)動化智(zhi)能化發(fa)展
随着(zhe)微傳感(gan)器和微(wei)計算機(ji)技術的(de)不斷發(fa)展,天然(ran)氣計量(liang)已逐步(bu)向在錢(qian)、實時。智(zhi)能靠近(jin),改進傳(chuan)感器技(ji)術來提(ti)🙇🏻高天然(ran)氣計量(liang)精度非(fei)常有效(xiao)，将測量(liang)傳感器(qi)和采集(ji)、儲存及(ji)傳輸數(shu)據用電(dian)子元件(jian)都集于(yu)一個模(mo)件的集(ji)成系統(tong)将成爲(wei)标準系(xi)統,,體積(ji)更小，功(gong)能更強(qiang),價🔱格更(geng)便宜。随(sui)着天然(ran)氣輸送(song)管線的(de)不斷改(gai)進,現有(you)的氣體(ti)測量技(ji)術🍓應得(de)到改進(jin)。
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