摘要(yào): 差壓式(shi)流量計(jì) 量系統(tǒng)的工作(zuò)原理,分(fen)析天然(ran)氣氣計(ji)量系統(tǒng)在實🈲際(jì)使用中(zhong)所💜産生(sheng)的幾個(ge)主要誤(wù)差,對如(ru)何解決(jué)天然氣(qì)🏃計量系(xì)統♈中的(de)問題❄️提(tí)出幾條(tiáo)途徑。
　　爲(wei)了加快(kuai)我國天(tiān)然氣計(ji)量技術(shu)與國際(jì)接軌,促(cù)進貿易(yì)與交流(liú)✂️,考慮到(dao)标準、适(shi)用性及(jí)标準的(de)連續性(xing),針對天(tian)然氣氣(qì)介質的(de)特殊性(xing)和我國(guó)天然氣(qì)計量長(zhǎng)期實🆚踐(jian)的經驗(yan),2004出台了(le)新标準(zhun)即《用标(biao)準孔闆(pǎn)流量計(ji) 測量天(tian)然氣流(liú)量》SY/T6143-2004。
　　目前(qian),油田與(yǔ)供水供(gòng)電公司(si)之間的(de)天然氣(qi)貿易結(jié)算🐅,采用(yòng)👌的是 孔(kong)闆流量(liàng)計 ,即根(gēn)據中國(guo)石油天(tiān)然氣行(hang)業标準(zhǔn)SY/T6143-2004編程組(zǔ)态實現(xian)計量🐅。
1差(chà)壓式流(liú)量計量(liàng)系統的(de)工作原(yuán)理
　　對于(yu)測量氣(qi)體來講(jiǎng),差壓式(shì)流量計(ji)是一類(lèi)應用最(zuì)廣泛的(de)流量計(ji),在各類(lèi)流量儀(yí)表中其(qi)使用量(liàng)占居首(shou)位。近年(nián)來,由于(yú)各種新(xin)型流量(liàng)計的問(wen)世,它的(de)使用量(liàng)百分數(shu)逐漸~下(xia)降,但目(mù)前仍是(shi)最重要(yao)的一類(lei)流量計(jì)。
　　差壓式(shì)流量計(jì)是根據(ju)安裝于(yu)管道中(zhong)标準孔(kǒng)闆産生(shēng)💁的差🚶壓(yā),已知的(de)流體條(tiáo)件和标(biāo)準孔闆(pǎn)與管道(dào)的幾何(hé)尺寸來(lái)計算流(liú)量的儀(yi)表。差壓(yā)式流量(liàng)計由-次(cì)裝置(标(biao)準孔闆(pan))和二次(cì)💋裝置( 差(chà)壓變送(sòng)器 、配電(diàn)器、控制(zhi)器和流(liú)量計算(suàn)機)組成(chéng)。
　　孔闆流(liu)量計量(liang)系統主(zhu)要由标(biao)準孔闆(pan)、差壓變(biàn)送器💃和(he)流量計(ji)算機組(zǔ)成,即有(you)硬件和(he)軟件兩(liang)部分組(zǔ)成。孔闆(pǎn)💜的作用(yong)主要是(shì)♋氣體流(liu)經孔闆(pǎn)時使.上(shàng)下遊側(ce)産生壓(yā)力差P1,P21;差(cha)壓變送(sòng)♉器的作(zuo)用是将(jiāng)壓差轉(zhuan)換爲4-20mA的(de)标準信(xin)号;流量(liàng)計🔞算機(ji)主要是(shì)根據SY/T6143-2004标(biao)準-一《用(yong)标準孔(kǒng)闆流量(liàng)⛱️計測量(liàng)天然氣(qi)流量》,以(yǐ)天然氣(qi)在标準(zhun)條件下(xià)體積🈲流(liu)量計算(suàn)實用公(gong)📱式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲核(he)心進行(hang)編程和(hé)組态，将(jiāng)采集來(lái)🧡的所有(you)相關天(tiān)然氣的(de)工況數(shù)據進行(háng)處理,最(zui)後以标(biāo)🎯況體積(jī)流量顯(xian)示給用(yong)戶。
2差壓(ya)式流量(liàng)計量系(xì)統常見(jiàn)誤差進(jin)行分析(xī)
　　由于計(jì)量儀表(biǎo)誤差以(yi)及現場(chǎng)使用條(tiao)件不完(wán)全符合(he)标準🔴規(gui)定的情(qíng)況是難(nán)免的,其(qí)帶來的(de)誤差往(wǎng)往影響(xiǎng)計量貿(mao)易結算(suan)。下面🈚就(jiù)常見的(de)誤差進(jin)行分析(xī)。
(1)對用戶(hù)的用氣(qì)量掌握(wo)得不夠(gòu)準确,即(jí)用于計(jì)算孔闆(pǎn)孔徑✊的(de)最大流(liú)量和最(zui)小流量(liàng)偏離用(yòng)戶實際(ji)的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼最大(dà)🤩流量📐和(he)最小流(liú)量較大(dà),這樣造(zao)成計算(suan)出來的(de)孔闆孔(kong)💛徑較大(da)🎯,即.而産(chǎn)生誤差(cha)。
　　現根據(ju)SY/T6143-2004天然氣(qì)流量計(ji)量方法(fǎ)中的使(shi)用公式(shì):AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分析:在(zài)壓力、溫(wen)⭕度及組(zǔ)分不變(biàn)的情況(kuàng)下，AvnCEFGεEzFT是常(chang)數,差壓(yā)計量程(chéng)不變,變(bian)量是d和(hé)👈△P。
　　大孔闆(pan)測小流(liú)量,△P偏小(xiǎo)這樣使(shi)差壓計(ji)工作在(zai)量程的(de)10%以下🈲,這(zhe)是不符(fu)合SY/T6143-2004的要(yao)求即差(cha)壓值宜(yí)工作在(zài)滿量程(chéng)的10%~90%範圍(wéi)内。
(2)孔闆(pan)的制造(zào)和安裝(zhuāng)應符合(he)SY/T6143--2004的規定(dìng)才能投(tou)入使用(yòng)。孔闆在(zai)使用🥵過(guo)程中受(shou)氣體的(de)沖刷和(hé)腐蝕程(chéng)度不同(tóng),特别是(shì)對孔闆(pǎn)直角入(rù)口邊緣(yuán)和直管(guǎn)段内壁(bi)|的沖刷(shua)腐蝕尤(you)爲嚴重(zhong),這将影(yǐng)響到孔(kǒng)闆💃🏻直角(jiao)入口邊(bian)緣圓弧(hu)半徑rk和(hé)直管段(duàn)内表面(miàn)🌈粗糙度(dù)算術平(píng)均偏差(cha)Ra的标準(zhun)規定,流(liu)出系數(shù)💜C将發生(sheng)變化,流(liú)量測量(liàng)的不确(què)定度超(chao)💯過估算(suàn)值。爲了(le)避免這(zhè)種誤差(cha),更換新(xin)孔闆和(he)新直管(guǎn)段⭐,若要(yao)繼續使(shǐ)用可求(qiu)出rk和Ra′對(dui)流出系(xì)㊙️數修正(zhèng)後再使(shi)用‼️。修正(zhèng)方法爲(wei):将原㊙️流(liu)出系數(shu)C乘上孔(kong)闆尖🌈銳(rui)度系數(shu)bk和🔴粗糙(cao)度系數(shù)rRe或者同(tóng)時乘bk和(hé)❓rRe即C′=CbkrRe.
　　可以(yǐ)看出修(xiū)正後的(de)流出系(xì)數比原(yuan)流出;系(xì)數要大(dà),如果🔞不(bú)進🏃‍♀️行修(xiū)正這樣(yang)計算的(de)流量結(jie)果Grn偏小(xiǎo)。
2.3由于差(cha)壓式流(liú)量計對(dui)現場的(de)安裝
　　要(yào)求比較(jiao)高,所以(yǐ)下面談(tán)談一些(xiē)安裝不(bú)當造成(chéng)的誤差(chà)。
　　SY/T6143--2004标準規(guī)定差壓(ya)變送器(qi)與壓力(lì)變送器(qi)的取壓(ya)孔和導(dǎo)壓管📱分(fèn)開設置(zhì),在保證(zheng)雙重連(lián)接不導(dǎo)緻差壓(yā)測量的(de)誤差時(shí),允許将(jiang)上遊靜(jìng)壓取壓(ya)口與差(chà)壓變送(song)器的上(shang)遊取壓(yā)口共用(yong)。
　　如果差(cha)壓變送(sòng)器下遊(yóu)側導壓(yā)管的排(pai)污閥由(you)于人爲(wèi)👨‍❤️‍👨操💞作或(huò)者産生(sheng)洩露,這(zhè)時P2減小(xiao)，則△P=P1-P2增大(da)，根據公(gōng)式Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可以(yi)看出⛹🏻‍♀️最(zuì)終的體(tǐ)積流量(liang)qm增大。所(suǒ)以标準(zhǔn)要求閥(fá)組應有(you)封記,以(yǐ)防未經(jing)許可的(de)操作影(ying)響整個(ge)測量精(jing)度。
　　現場(chang)惡劣工(gōng)作條件(jiàn)下，節流(liú)裝置與(yǔ)差壓變(biàn)送器及(ji)其🔞連接(jiē)部分引(yǐn)壓管線(xian)是使用(yong)維護的(de)重點。其(qí)産生誤(wù)差🏃‍♀️的因(yin)素主💰要(yao)有:①現場(chǎng)不能滿(man)足直管(guǎn)段要求(qiú)的長度(du)。②上遊測(cè)量🏃管沉(chén)積髒物(wu)。③直管段(duan)粗糙度(dù)影響,④節(jiē)流件産(chan)生台階(jiē)、偏心。⑤孔(kǒng)闆上遊(yóu)端面平(ping)度。⑥取壓(yā)位置。焊(han)接、焊縫(feng)突出。⑦.導(dao)壓管的(de)敷設及(jí)防凍。⑧節(jie)流件不(bú)同⛷️軸度(du)。⑨直管段(duàn)的圓度(dù)和直度(dù)。◎溫度變(biàn)送器的(de)安裝。
2.4流(liu)體參數(shù)的變化(hua)所帶來(lái)的誤差(cha)
　　天然氣(qì)從單井(jing)計算,集(jí)氣計量(liàng)到配氣(qi)計量,氣(qì)體組分(fen)各不❤️相(xiàng)同📐。由于(yu)氣體組(zǔ)分的變(bian)化引起(qi)天然氣(qì)相對密(mì)🛀🏻度G,的變(biàn)化,終而(ér)影響體(ti)積流量(liàng)。目前南(nan)氣末站(zhan)計量系(xì)🏃統采用(yong)的是直(zhi)🔴接輸入(rù)天然氣(qì)組分和(he)相對密(mì)度的方(fāng)法;假如(ru)天然氣(qì)的來源(yuan)發生變(biàn)化,則組(zǔ)分❗就不(bú)同,相對(dui)💚密度也(yě)不同,所(suo)産生的(de)熱量也(ye)是不一(yi)✔️樣的。根(gēn)據公式(shi)FG=(1/Gr)?得知,由(you)于組分(fèn)的改變(bian)導緻相(xiàng)對密度(dù)G,變小或(huò)變大,那(nà)麽FG變大(dà)或變小(xiao),則qvn變大(da)或變小(xiao)。所以說(shuō)天然氣(qi)的來源(yuan)改變就(jiù)要對天(tian)然氣的(de)組分進(jin)✍️行分析(xī),若不及(jí)時糾正(zhèng)就會産(chan)⁉️生偏差(cha)。
由于流(liú)出系數(shù)c與雷諾(nuo)數Rep有關(guān)。雷諾數(shù)的大小(xiao)取決于(yú)三個參(cān)數，即流(liú)體的速(sù)度、流束(shù)的定型(xing)尺寸以(yi)及工作(zuo)❗狀态下(xia)的粘度(du)。在雷諾(nuò)數較小(xiǎo)時，流出(chū)系數的(de)變化較(jiao)♍大,因此(cǐ)♌,在被測(cè)流量偏(piān)🌏離常用(yòng)流量時(shí),會引起(qi)附加誤(wu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼差。爲了(le)使這個(gè)附加誤(wù)差不緻(zhi)太大,對(dui)已知β值(zhi)的節流(liu)🌈裝置,最(zui)好在雷(léi)諾數較(jiao)高的區(qu)域内使(shǐ)💚用。
3解決(jue)天然氣(qi)計量問(wèn)題的幾(ji)條途徑(jing)
3.1加強管(guǎn)理,提高(gao)技術人(rén)員素質(zhi)
　　安裝和(hé)使用誤(wù)差是在(zai)安裝時(shi)或長期(qī)使用中(zhōng)由于流(liu)體介質(zhi)🔴腐蝕、磨(mo)損、沾污(wū)等造成(chéng)的。因此(cǐ),應嚴格(ge)按技術(shu)要求安(ān)裝流量(liang)🈲計量系(xi)統,消除(chu)安裝誤(wu)差。在使(shi)用過程(cheng)中,操作(zuo)人員應(yīng)🌐做好系(xi)‼️統的檢(jiǎn)修、維護(hù)、保養工(gong)作,延長(zhǎng)其使用(yong)壽命,減(jiǎn)小計量(liàng)誤差。同(tong)時，在實(shí)際📧使用(yòng)中應嚴(yán)格執行(háng)SY/T6143-2004标準規(guī)範。
3.2測量(liàng)儀表的(de)正确選(xuan)用
　　測量(liang)儀表應(ying)首選标(biāo)準節流(liu)裝置,當(dang)流量變(biàn)化範圍(wei)大時要(yao)考⛱️慮用(yong)寬量程(cheng)智能差(cha)變,二次(cì)儀表的(de)計量模(mó)型🛀應符(fu)合SY/T6143-2004的要(yao)求計算(suàn)FZ能輸入(rù)組份,實(shí)時計算(suàn)C值.
3.3加強(qiáng)技術人(rén)員的培(péi)訓
　　要求(qiu)對計量(liang)技術人(rén)員不定(ding)期的進(jìn)行在外(wài)學習、交(jiāo)流,對🌈計(ji)量檢🤞定(ding)人員可(kě)以适當(dāng)的采取(qu)内部培(péi)訓的方(fang)式，改善(shan)計量隊(duì)伍的結(jié)構,加強(qiáng)單位計(jì)量部門(men)的⁉️計最(zui)管理,逐(zhu)步提高(gāo)計量人(rén)員的技(jì)術素質(zhi),對更好(hao)的加強(qiáng)計量監(jiān)督具有(you)重要的(de)意義。因(yīn)此在天(tiān)然氣計(jì)量的實(shi)際應用(yòng)中要求(qiú)技術人(rén)員應深(shēn)入研究(jiū)SY/T6143-2004的🔞精髓(suǐ)嚴格按(an)标準規(guī)定安裝(zhuang)、使用、處(chu).理數據(ju)，保證天(tiān)然氣計(ji)量❌的精(jīng)度。
4天然(ran)氣計量(liang)的發展(zhan)方向
　　引(yin)進、消化(huà)、吸收近(jìn)幾年發(fa)展起來(lái)的天然(rán)氣計量(liàng)新技術(shù)。從🧡國🐅外(wài)情況來(lai)看,在天(tian)然氣國(guo)際貿易(yì)中能量(liàng)👅計量幾(jǐ)乎已全(quan)㊙️面取代(dai)傳統的(de)體積計(jì)量,而我(wǒ)國的天(tiān)然氣📞計(jì)量領域(yu)中體積(ji)計量仍(reng)占統制(zhi)地位。爲(wèi)了盡快(kuai)與國際(jì)接軌,使(shi)用單位(wèi)與💞各科(ke)研究院(yuàn)所聯合(he)攻關,開(kāi)展天然(rán)氣能量(liang)計量的(de)試驗工(gong)🌈作,并在(zài)此基礎(chǔ)上完成(cheng)标準化(hua),SY/T6143-2004标準就(jiù)完善了(le)質量計(ji)量和能(neng)量📞計量(liang)，在消化(huà)引進🔞技(ji)術的基(jī)礎上發(fa)展适合(hé)我國國(guó)情的天(tian)然氣質(zhi)量、能量(liàng)計量系(xì)統。
5結論(lun)
　　由于孔(kong)闆流量(liang)計在使(shǐ)用中,産(chǎn)生誤差(cha)的因素(su)很多,所(suǒ)⁉️以要求(qiú)🔴計量技(jì)術人員(yuán)加強計(ji)量系統(tǒng)在現場(chǎng)的安裝(zhuang)🏃🏻要求和(hé)儀表選(xuǎn)型以🔆及(jí)軟件組(zu)态，對産(chan)生的誤(wù)差要及(ji)時地應(yīng)用科學(xue)方法修(xiū)正,保證(zhèng)天然氣(qì)貿易結(jié)算正常(chang)運行。

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