孔闆流量(liàng)計計量分析(xi)

    SKLG型 差壓式孔(kong)闆流量計 優(yōu)點是适用于(yú)較大口徑管(guǎn)道的計量；結(jie)構簡單，安裝(zhuang)容易；無可動(dong)部件，性能可(kě)靠，耐用；應用(yong)曆史悠久，标(biao)準規定全；SKLG型(xing)🌈差壓🔴式孔闆(pǎn)流量計按标(biāo)準制造的孔(kong)闆不需要标(biao)定；價格便宜(yí)。SKLG型差壓式孔(kong)闆流量計缺(quē)點：壓損大時(shi)不适宜長輸(shū)管線計量；量(liàng)💃程比小；前🧑🏾‍🤝‍🧑🏼後(hòu)直管段要求(qiú)長，占地面🌈積(ji)大；輸出信号(hao)爲模拟信⛷️号(hào)，重複性不高(gao)；對整套流量(liang)計的精度影(ying)響因素多且(qie)錯綜複雜，很(hěn)難提高測量(liàng)精度。
一、不确(que)定度分析
節(jie)流式差壓流(liu)量計不确定(ding)度計算式：
（1）式(shì)中；Eqm-流量相對(duì)不确定度，% ；EC，Eε，ED，Ed，Eρ，EΔp-分(fen)别爲C，ε，D，d，ρ，Δp的相對(dui)不确定度，%；β-直(zhi)♍徑比，無量綱(gang)。
    1.SKLG型 孔闆流量(liang)計計 算方程(cheng)中描述流體(ti)流動狀态真(zhen)實性不确定(dìng)度因🌍素🌈
    多年(nián)來，我國的天(tian)然氣計量一(yī)直以體積流(liu)量爲結🤩算❓依(yi)據，即以一個(ge)大氣壓（101.325kPa）下，20℃時(shí)的天然氣的(de)量，對應的體(tǐ)🌈積流量。根據(ju)标✔️準，天然氣(qì)标準體積流(liu)量計算🏃公式(shì)爲[2]  （2） 式中：qsc-标準(zhǔn)狀态下天然(ran)氣體積流量(liang)，m3/s；As-秒計量系數(shu)，無量⭐綱，As=3.1794×10-6；C-流出(chu)系數，無量綱(gāng)；E-漸近速度系(xi)數，無量綱；d-孔(kong)闆開孔💚直徑(jìng)，mm；FG-相對密度系(xi)數♍，無量綱；ε-可(ke)膨脹性系數(shu)，無♍量綱；F2-超壓(yā)縮因❓子，無量(liàng)綱；FT-流動溫度(dù)系數，無量綱(gang)；p1-孔闆上遊側(ce)取壓孔氣✔️流(liu)絕對靜😍壓，MPa；Δp-氣(qi)流流🔴經孔闆(pǎn)時産生的差(chà)壓，Pa。
流出系數(shu)C爲通過節流(liu)裝置的實際(ji)流量值與理(li)論㊙️流量值之(zhi)比。它是在上(shang)遊直管段充(chong)分長的實驗(yan)條件下，并且(qiě)👄孔闆節流😍裝(zhuang)置❓在滿足規(gui)定的技術指(zhǐ)标下進行校(xiào)準标定的，才(cái)具計量特性(xìng)。
 （3）式中： 直徑比(bǐ)，β=d/D；D值的單位爲(wèi)mm；當間距符合(hé)法蘭取壓方(fāng)式時， L1=L2=25.4/D；當間距(ju)符合角接取(qǔ)壓方式時，L1=L2=0。
    根(gēn)據規範，孔闆(pan)開孔直徑d、測(ce)量管内徑JD、直(zhi)徑比β和管徑(jìng)雷諾數⭕ReD的極(jí)限值應符合(hé)表1規定。
表1 孔(kong)徑、管内徑、直(zhí)徑比和雷諾(nuo)數極限值表(biǎo)

當氣流(liu)流束在孔闆(pan)前1D處充滿管(guan)道，且爲紊流(liú)狀态💞時，流出(chū)系數C的百分(fen)誤差爲：當β≤0.6時(shí)，爲±0.6%；當0.67πβ≤0.75時，爲±β%。
    2.被(bèi)測介質實際(ji)物理性質的(de)不确定度因(yīn)素
    2.1 多相、非牛(niu)頓流體[3]~[5]
    标準(zhǔn)中要求流經(jīng)流量計的流(liú)體必須是單(dān)相的牛頓流(liú)🔱體。但是在油(you)氣田開采中(zhong)現場液體含(han)有微粒雜質(zhì)或氣💞泡，氣體(tǐ)中有液滴或(huo)固體微粒是(shi)難以避免的(de)，問題的關鍵(jian)是這些分散(san)🔞相的含量多(duo)少會影響到(dào)基本特性?确(que)定這個界限(xiàn)💘是很重要的(de)，未來界限的(de)試驗研☀️究是(shi)流量計研制(zhì)的一個内容(róng)。
    結果表明：（1）用(yòng)孔闆流量計(jì)測量氣體流(liú)量，當氣體中(zhōng)夾帶少量體(tǐ)時，流量測量(liàng)不确定度偏(piān)高，測量的濕(shi)氣流量随β的(de)增加而減少(shao)，在β比爲0.7時，測(cè)得的流量偏(pian)差爲-1.7% ；（2）當少量(liang)液體時，在β比(bi)爲0.5時表明孔(kǒng)闆性能較好(hǎo)，但是将夾帶(dài)在孔闆上遊(yóu)脫出，以獲得(de)計量性能；（3）用(yong)🈚舊的孔闆流(liu)👌量計測量濕(shī)氣，流量計量(liàng)值将降低3%。
    2.2 天(tiān)然氣相對密(mì)度的影響
    密(mì)度參數是天(tiān)然氣測量中(zhong)極爲物性參(can)數， 密度測量(liàng)的不👌準确度(dù)對整個測量(liang)系統的不精(jing)度有着很大(da)影響。根據計(ji)量條件估算(suàn)密度帶來的(de)不确定度：當(dang)儀表精度較(jiao)低運行在下(xia)限時，不确☁️定(dìng)度爲±0.818%；反之，不(bu)确定度則在(zai)±0.793%，由此可見密(mi)度在流量測(ce)量中至關🧑🏾‍🤝‍🧑🏼重(zhòng)要，所以爲了(le)準确進行天(tian)然氣計量，選(xuan)用在線色💚譜(pu)儀進行組分(fèn)在線分析是(shi)十分必要的(de)。
    3.測量中重要(yao)設備（如孔闆(pan)開孔直徑及(jí)直徑比）的不(bú)确定度
    規範(fàn)規定，标準孔(kǒng)闆是由機械(xie)加工獲得的(de)一塊圓形穿(chuan)孔的薄闆。它(ta)的節流孔圓(yuan)筒形柱面與(yu)孔闆上遊端(duān)面垂直，其邊(bian)緣是尖✏️銳的(de)， 孔闆厚與孔(kong)闆直徑比是(shì)比較小的。孔(kong)闆在測量管(guan)内的部分應(ying)該是圓的并(bìng)與測量管軸(zhou)線同軸，孔闆(pǎn)💔的兩端面應(yīng)始終是平整(zheng)的和平行的(de)
    3.1 孔闆偏心
    根(gen)據GB2624-81規定，孔闆(pǎn)應與節流裝(zhuāng)置中的直管(guan)段對中。實驗(yan)表明，孔闆偏(piān)心引起的計(jì)量誤差一般(ban)在2%以内，孔徑(jing)比β值愈高，偏(piān)心率影響🐆愈(yu)大，應不用值(zhi)高的孔闆。

                                 
 3.2 孔(kong)闆彎曲
    由于(yu)安裝或維修(xiu)不當。使孔闆(pǎn)發生彎曲或(huò)變形， 導緻流(liu)量測量🎯誤差(chà)較大。在法蘭(lán)取壓的孔闆(pǎn)上進行測試(shi)，孔闆彎曲💋産(chǎn)生的最☔大誤(wu)差約爲3.5%，見圖(tu)1。
    3.3 孔闆邊緣尖(jiān)銳度
    孔闆入(ru)口邊緣磨損(sǔn)變鈍不銳或(huò)受腐蝕發生(sheng)缺口，或孔闆(pan)管道内部的(de)焊縫或計量(liang)法蘭墊片，都(dōu)将使實際😍流(liu)量系數增大(dà)和差壓降低(di)，造成計算氣(qi)量偏小。
    二、提(tí)高計量精度(du)的措施
    1.消除(chú)氣流中的脈(mò)動流
    管道中(zhong)由于氣體的(de)流速和壓力(lì)發生突然變(bian)化，造成脈動(dong)流，它能引起(qǐ)差壓的波動(dòng)，而節流裝置(zhì)的流量計算(suàn)公式是以蘭(lan)孔闆的穩定(dìng)流動爲基礎(chu)的，當測量點(diǎn)有脈動現象(xiàng)時，穩定原理(li)不能🎯成立，從(cong)而影響測量(liàng)精🔞度，産生計(ji)量誤差。
    脈流(liú)流量總不确(què)定度等于按(àn)GB/T2624-93計算的測量(liang)誤差與脈動(dòng)附加🐆不确定(dìng)度的合成。（4）式(shì)中：ET-脈動附加(jiā)不确定度，無(wú)量綱； -軸向時(shí)均速度，m/s； -速度(dù)脈動分量均(jun1)方根值，m/s。（公式(shi)應用條件≤0.32） 因(yin)此，爲了保證(zhèng)天然氣計量(liang)精度，必須抑(yì)制脈動流。常(chang)用的措施有(yǒu)：
    （1）在滿足計量(liàng)能力的條件(jian)下，應選擇内(nèi)徑較小的測(ce)量管，提高差(cha)壓和孔徑比(bi)；
    （2）采用短引壓(ya)管線，減少管(guan)線中的阻力(lì)件，并使上下(xià)遊管線長度(du)相等，減少系(xì)統中産生諧(xié)振和壓力脈(mo)動振幅增加(jia)；
    （3）從管線中消(xiao)除遊離液體(ti)，管線中的積(jī)液引起的脈(mò)動可采用自(zì)💋動清管系統(tǒng)或低處安裝(zhuāng)分液器來處(chù)理。
   2.計量裝置(zhi)的設計安裝(zhuang)應符合規範(fàn)
    由于影響孔(kong)闆流量計測(cè)量精度的根(gēn)本原因是節(jiē)流裝置的幾(jǐ)何形狀和流(liú)動動态是否(fǒu)偏離設計标(biao)準。因此在使(shi)用過程中必(bì)須定期做好(hǎo)系統的校檢(jian)、維護工作，對(duì)于🐪實際使用(yong)中的壓力、溫(wen)度、流量等工(gōng)🥵況參數的變(biàn)化，應進行及(ji)時修正。可采(cai)用全補償的(de)⭐流量計算機(jī)的積算方案(an)，以減少計量(liang)誤差，确保計(jì)♊量精度。
    3.避免(mian)人爲計量誤(wu)差
    加強計量(liang)管理，提高操(cāo)作人員技術(shu)素質。

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