摘要:簡析(xī)了天然氣流量孔(kong)闆計
量所存在的(de)誤差及主要影響(xiang)因素,并提出了改(gǎi)進和預防的措🔅施(shī)。
天然氣流量的誤(wu)差分爲基本誤差(chà)和附加誤差。基本(ben)誤差是🔅由❤️測量裝(zhuāng)置本身的精度所(suǒ)決定的,是不🏃可避(bì)免的,一般在±1%~2%範圍(wéi)内。這裏重點讨論(lùn)和分析附加誤差(cha)。附加誤差是指節(jiē)流裝置和儀表在(zài)安裝和使用過程(cheng)中造成的流量誤(wu)差㊙️。
1.誤差分析
孔闆(pan)所産生的差壓随(sui)取壓位置的不同(tong)而不同。取壓方法(fǎ)♍有很多種,這裏所(suo)采用的取壓方法(fa)爲法蘭取壓。即上(shàng)流取壓孔設置在(zai)離孔闆上流端面(mian)25士1mm地方,下流🎯取壓(yā)孔設置在離孔闆(pǎn)下流端👉面25±lmm的地方(fāng)。根據柏努力方程(cheng)推導出質量流量(liang)公式爲:
式中:Qn一标(biao)準狀态下天然氣(qì)流量體積;
As一秒計(jì)量系數;
C一流出系(xì)數;
E一漸進速度系(xi)數;
d一孔闆開孔直(zhí)徑;
FG一相對密度系(xi)數;
ε一可膨脹性系(xì)數;
Fz一超壓縮因子(zǐ);
FT一流動溫度系數(shu);
P1一孔闆上遊側取(qǔ)壓孔氣流絕對靜(jing)壓;
△P一氣流流經孔(kǒng)闆時産生的差壓(ya)。
其中:C=0.5959+0.0312β2.1-0.1840β8+0.0029β2.5(106/Red)0.75
β=d/D
Red=管徑雷諾數(shu).
α=CE=C/√1-β4
根據上式對天然(ran)氣流量測量誤差(cha)進行分析如下:(1)置(zhì)入參🐆數誤差分析(xī):①當孔闆孔徑出現(xian)誤差時,如果d值偏(pian)大,則得出β值偏❤️大(da),所以E值偏大。因而(ér)所得氣量偏大,反(fan)之所得⛹🏻♀️氣量偏小(xiao);②當計量管内徑出(chu)現誤差,如果D值偏(piān)大.則得出β值偏小(xiǎo),所以E值偏小。因而(ér)所得氣量偏小,反(fan)之所得氣量偏大(dà);③當天然氣的真實(shi)相🥰對密度有誤,如(ru)果Gr值偏大,因爲FG=√1/Gr所(suǒ)以得出FG偏小,因而(er)🚩所得氣量偏小,反(fǎn)之所得氣量偏大(dà)。
(2)測量參數誤差分(fèn)析:①當溫度測量出(chū)現誤差,如果T偏大(da),因㊙️爲🔱Fr=√293.15/T所以得出FT偏(pian)小,因而所得氣量(liàng)偏小,反之所💯得氣(qì)量偏大;②當差壓測(ce)量出現誤差,如果(guǒ)△P偏大,所得氣量偏(piān)大,反之所得氣量(liàng)偏小;③當壓力測量(liàng)出現誤差,如果P1偏(pian)大,所得氣量偏大(dà),反之所得氣量偏(pian)小。
置入參數中的(de)Gr每年需要做兩次(cì)氣樣分析(冬、夏季(ji)取樣),相比D、d而言起(qǐ)着極爲重要的做(zuo)用,而測量參數△P在(zài)現場測量中由于(yú)積液🏒問題變化較(jiao)大。Gr、△P發生很小的變(biàn)化時,對體積流量(liàng)産生很大的計算(suàn)誤差,一-年下來将(jiang).因測量誤差而造(zào)成經濟損失。
2.工藝(yi)、安裝誤差分析
(1)導(dǎo)壓管至儀表間的(de)接頭、儀表閥漏氣(qi)或堵塞,使儀.表記(ji)錄的差壓△P大于實(shi)際值,造成計算的(de)流量偏大🌂。反之🧑🏽🤝🧑🏻,上(shang)流導壓管至儀表(biao)間的接頭、儀表閥(fa)漏氣或堵塞,平💞衡(heng)閥漏氣,造成🌂計算(suan)的⛱️流量偏小。
(2)導壓(yā)管.上隔離器的兩(liang)個容器中的液面(mian)不在同一高度上(shang)🔞,上流導壓管液面(mian)比下流導壓管的(de)高,使儀表記錄的(de)差壓△P值比實際的(de)大,造成計算流量(liàng)偏大,反之,造成計(ji)算流量偏小。
(3)孔闆(pan)太厚,使流體流過(guo)時阻力增大,因而(er)使差壓增大,使實(shí)際🌈流🌈量系數減小(xiǎo),計算流量值偏大(da)。
(4)孔闆入口邊緣磨(mo)損、變鈍或腐蝕出(chū)缺口,使實際流量(liang)系數💯大于💚計算流(liú)量系數,同時記錄(lu)壓差偏低,将造成(chéng)👈計算氣量偏小。
(5)測(cè)量管道内部粗糙(cao)、生鏽、髒污及各種(zhong)污物在孔闆前下(xià)角沉積下來,也将(jiang)造成計算氣量減(jiǎn)小。
(6)孔闆前有凸入(ru)管道内部的焊縫(féng)或墊片,如墊片内(nei)徑爲管子内徑的(de)95%時,流量偏小約2%,墊(niàn)片内徑爲管子内(nèi)徑的90%時,流量則偏(piān)小約4%。
(7)下流導壓管(guan)漏氣或堵塞,使儀(yí)表記錄的差壓比(bǐ)實際大,甚至達滿(mǎn)量程造成計算流(liu)量偏大。
綜上所述(shù),孔闆計量方法産(chǎn)生的誤差原因較(jiào)多,對天然氣計量(liàng)的正确率有很大(da)的影響。
3.改進和預(yu)防措施
(1)安裝一個(ge)盡可能大的沉澱(diàn)容器并定期放空(kōng),這樣在一定程度(du)㊙️上可減少管徑的(de)髒污程度,從而減(jian)少誤差。
(2)必須有排(pai)除管内積水和氣(qì)體的管路,正負導(dao)壓管應🧡避免水平(píng)安裝,要有一定傾(qīng)斜(大約1/10以上),并平(ping)行并列敷設✌️。必須(xu)注意在導壓管周(zhōu)圍不産生溫度差(chà),當兩導管産生溫(wēn)度差時,中間的流(liú)體密度變化,差💋壓(ya)計的零點飄移。遠(yuǎn)離熱源,但在寒冷(leng)地🙇♀️區要采取防凍(dong)措施。
(3)安裝工藝頂(dǐng)部應設置放氣閥(fá),凹部應設置放水(shuǐ)閥。當🌈導管内的氣(qì)體存在氣泡時就(jiu)不能傳遞差壓。同(tóng)時導壓管上正負(fu)壓隔離罐安裝标(biāo)高應一緻,隔離罐(guàn)液面必須-一樣高(gao)。
(4)從公式中還可看(kan)出,溫度、流體密度(dù)、壓縮系數等都🔅影(ying)響流量測量的精(jīng)度,所以必須加強(qiang)現場計量管理,消(xiāo)除人爲誤差的影(ying)響,從而達到正确(què)測量的目的。
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