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丙（bǐng）烯流量計應用於天然氣計量時的誤差（chà）分析
點擊（jī）次數：2050 發布（bù）時間：2021-01-08 07:20:41
天然氣作為一種清潔、高能（néng）效的燃料，在各種工業和民用環（huán）境中都有良好的應（yīng）用前景，對於天然氣的流量測量和貿易計量中，目前使用量*大的仍（réng）然是丙烯流量計，不過近年來其它類型的流量計，比（bǐ）如（rú）渦輪流量計、旋（xuán）進漩渦流量計的市場點有率也在逐年提高。通常丙烯流量計的測量準確（què）度能（néng）夠滿足**標準的要求，它由節流（liú）裝（zhuāng）置、導壓管、差壓（yā）計、壓力計和溫度計等組（zǔ）成。但在（zài）實際工作中，由於節流裝置設計、製造、安裝（zhuāng）和使用不符合標準要求，參數選擇不當，用戶負荷變（biàn）化，人工取值不準等原因，都不（bú）同程度地影響著流量測量的準確度。因此，找出丙烯流量計測量誤差產生的原因及解（jiě）決辦法是關係到計量準確的重要工作。通過對孔板節流裝置測量原理（lǐ）、安裝要求、儀（yí）表的選擇等因素的分析（xī），指出影響丙烯流量計測量準確度的根（gēn）本因（yīn）素是節流裝置（zhì）的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。隻有使流（liú）量計在正確的工況下運行（háng），才能減（jiǎn）少計量誤差，確（què）保計量準確度。
1 節流裝置對測量不同的影響
1.1 孔板製（zhì）造（zào）及安裝
采用丙烯流量計（jì）時，對孔板加工的技術要求十分嚴（yán）格，必須符合**標準或部頒標準中的規定，否則，會給天然氣流量測量結果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔板偏心引起（qǐ）的計量誤差（chà）一般在2%以內，孔徑比β值愈（yù）高，偏心率影響愈大，所以（yǐ），應避（bì）免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝或維修不當，使孔（kǒng）板發生彎曲或變形，導致流量測量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結果，孔板彎曲產生（shēng）的*大誤差約（yuē）為3.5%。
（3）節流裝置內突出物（wù）：節流裝置中伸入管內的墊片、焊（hàn）縫等也會使流量測量（liàng）產生一定的誤差，誤差大小與突出物的位置（zhì）、孔板與突出物的距離以及突出高度有（yǒu）關。試驗證明，當β=0.7，突出物體位（wèi）於孔板上遊2倍管徑處時，產生的誤差*大；若突出物位於上遊孔板處，誤差為16%～50%，若將突（tū）出物（wù）位於孔板（bǎn）下（xià）遊時，對計量（liàng）準確（què）度的影響要小些。
1.2 提（tí）高計量準確度途徑
（1）管道要（yào）求：**標準對計量管長度、直管、圓度和內表（biǎo）麵粗糙度等（děng）都有嚴格的技（jì）術要求。當計（jì）量管*小長度不能滿（mǎn）足標準要求時，會給流量測量結果帶來偏差，其大小與孔徑比β和雷諾數有關，所以必須在孔板前麵的直管上安裝整流器（qì），才能保證計量準確（què）度。
（2）安裝要（yào）求：孔板入口端麵必須與管道軸線垂直，其偏差不（bú）能超過（guò）1度。安裝孔板時要注意裝入管道的方向，嚴禁反裝，必（bì）須符（fú）合標準對（duì）不同軸度公差的要求。法蘭、孔（kǒng）板與取壓（yā）裝置之間的密封（fēng）墊片厚度不得大（dà）於0.03D。墊片的安裝不得突入直（zhí）管段內（nèi）或取壓裝置內腔，不得擋住取壓口及引起取壓位置的（de）改變。新（xīn）建站場必須在管道吹掃並運行幾天後（hòu），再將孔板安（ān）裝到節流裝置上，以免孔板被氣體（tǐ）中的液、固體雜質損傷或汙染。
2 正確地時行儀表的選擇
要正確選擇與（yǔ）使（shǐ）用差壓計，差壓計量程過大，流量較小，差壓計工（gōng）作在30%以下，會大大降低流量（liàng）測量準確度，當計量流量減小（xiǎo）後，要及時更換差壓計的（de）量（liàng）程彈簧或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
在選（xuǎn）擇儀表差壓（yā）值時，既（jì）要考慮孔徑比（bǐ）β，又要使（shǐ）經（jīng）過孔板壓力損失（shī）後的壓力能滿足生產需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間（jiān），這樣既可保證計量準確度，又可以減少壓力損失。
3 管道中脈動流對於測量結（jié）果的影響
（1）脈動流的起因。管道中（zhōng）氣體的流速和壓力發（fā）生突然變化，造成脈動流，它（tā）能引起差壓的波動，使記錄曲線變成一個寬帶。①天然氣井若為氣水同產，這些（xiē）井的計量差壓均發生波（bō）動；②長輸（shū）管道或（huò）氣田管道積液造成（chéng）計量差壓波動；③天然氣壓縮機的使（shǐ）用使計量差（chà）壓發（fā）生波動；④氣井（jǐng）之間的壓力幹擾造成的差壓波動；⑤用戶用氣不均（jun1）衡，氣量在瞬（shùn）間（jiān）發生急劇（jù）變化，供氣調壓閥突然開大或關小也（yě）會導致差壓波動。
（2）抑製脈（mò）動流的方法。①消除或遠離脈（mò）動源：采取控水采氣；采用高（gāo）效分離器，加（jiā）強氣水分離；對積存在計量管段、導壓管、流量計（jì）高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應及時吹掃或清管。②控製計量管段下流（liú）閥：實踐（jiàn）證明，控製下流閥對各類脈動源引起的差壓波（bō）動都有抑製作（zuò）用。③加裝緩衝罐：可在測量管段（duàn）前加（jiā）裝緩衝罐，可儲存和釋放氣（qì）體的能量，有效地平抑各種脈動源引起的差壓波動，也可設置專門的脈動衰減器。④提高差壓和孔（kǒng）徑比β：對於同一條計量管道（dào），若要提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低，為了使差壓（yā）和孔徑終都提高，必（bì）須相應減小（xiǎo）計量管管徑。⑤安裝調壓閥：在測量點前入口處加裝調（diào）壓閥，穩（wěn）定（dìng）輸出壓力，可有效地減少脈動（dòng）現象對（duì）計量準確度的影響。
4 本文結語
影響丙烯流（liú）量（liàng）計測量準確度（dù）的根本原因是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。因此，在實（shí）際使（shǐ）用中，應嚴格按照設計要（yào）求定期對節流裝置、孔板、雙波紋差壓計（jì）進行檢查和調校，這樣（yàng）才能減（jiǎn）少計量誤差，確保計量準確度。
1 節流裝置對測量不同的影響
1.1 孔板製（zhì）造（zào）及安裝
采用丙烯流量計（jì）時，對孔板加工的技術要求十分嚴（yán）格，必須符合**標準或部頒標準中的規定，否則，會給天然氣流量測量結果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔板偏心引起（qǐ）的計量誤差（chà）一般在2%以內，孔徑比β值愈（yù）高，偏心率影響愈大，所以（yǐ），應避（bì）免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝或維修不當，使孔（kǒng）板發生彎曲或變形，導致流量測量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結果，孔板彎曲產生（shēng）的*大誤差約（yuē）為3.5%。
（3）節流裝置內突出物（wù）：節流裝置中伸入管內的墊片、焊（hàn）縫等也會使流量測量（liàng）產生一定的誤差，誤差大小與突出物的位置（zhì）、孔板與突出物的距離以及突出高度有（yǒu）關。試驗證明，當β=0.7，突出物體位（wèi）於孔板上遊2倍管徑處時，產生的誤差*大；若突出物位於上遊孔板處，誤差為16%～50%，若將突（tū）出物（wù）位於孔板（bǎn）下（xià）遊時，對計量（liàng）準確（què）度的影響要小些。
1.2 提（tí）高計量準確度途徑
（1）管道要（yào）求：**標準對計量管長度、直管、圓度和內表（biǎo）麵粗糙度等（děng）都有嚴格的技（jì）術要求。當計（jì）量管*小長度不能滿（mǎn）足標準要求時，會給流量測量結果帶來偏差，其大小與孔徑比β和雷諾數有關，所以必須在孔板前麵的直管上安裝整流器（qì），才能保證計量準確（què）度。
（2）安裝要（yào）求：孔板入口端麵必須與管道軸線垂直，其偏差不（bú）能超過（guò）1度。安裝孔板時要注意裝入管道的方向，嚴禁反裝，必（bì）須符（fú）合標準對（duì）不同軸度公差的要求。法蘭、孔（kǒng）板與取壓（yā）裝置之間的密封（fēng）墊片厚度不得大（dà）於0.03D。墊片的安裝不得突入直（zhí）管段內（nèi）或取壓裝置內腔，不得擋住取壓口及引起取壓位置的（de）改變。新（xīn）建站場必須在管道吹掃並運行幾天後（hòu），再將孔板安（ān）裝到節流裝置上，以免孔板被氣體（tǐ）中的液、固體雜質損傷或汙染。
2 正確地時行儀表的選擇
要正確選擇與（yǔ）使（shǐ）用差壓計，差壓計量程過大，流量較小，差壓計工（gōng）作在30%以下，會大大降低流量（liàng）測量準確度，當計量流量減小（xiǎo）後，要及時更換差壓計的（de）量（liàng）程彈簧或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
在選（xuǎn）擇儀表差壓（yā）值時，既（jì）要考慮孔徑比（bǐ）β，又要使（shǐ）經（jīng）過孔板壓力損失（shī）後的壓力能滿足生產需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間（jiān），這樣既可保證計量準確度，又可以減少壓力損失。
3 管道中脈動流對於測量結（jié）果的影響
（1）脈動流的起因。管道中（zhōng）氣體的流速和壓力發（fā）生突然變化，造成脈動流，它（tā）能引起差壓的波動，使記錄曲線變成一個寬帶。①天然氣井若為氣水同產，這些（xiē）井的計量差壓均發生波（bō）動；②長輸（shū）管道或（huò）氣田管道積液造成（chéng）計量差壓波動；③天然氣壓縮機的使（shǐ）用使計量差（chà）壓發（fā）生波動；④氣井（jǐng）之間的壓力幹擾造成的差壓波動；⑤用戶用氣不均（jun1）衡，氣量在瞬（shùn）間（jiān）發生急劇（jù）變化，供氣調壓閥突然開大或關小也（yě）會導致差壓波動。
（2）抑製脈（mò）動流的方法。①消除或遠離脈（mò）動源：采取控水采氣；采用高（gāo）效分離器，加（jiā）強氣水分離；對積存在計量管段、導壓管、流量計（jì）高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應及時吹掃或清管。②控製計量管段下流（liú）閥：實踐（jiàn）證明，控製下流閥對各類脈動源引起的差壓波（bō）動都有抑製作（zuò）用。③加裝緩衝罐：可在測量管段（duàn）前加（jiā）裝緩衝罐，可儲存和釋放氣（qì）體的能量，有效地平抑各種脈動源引起的差壓波動，也可設置專門的脈動衰減器。④提高差壓和孔（kǒng）徑比β：對於同一條計量管道（dào），若要提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低，為了使差壓（yā）和孔徑終都提高，必（bì）須相應減小（xiǎo）計量管管徑。⑤安裝調壓閥：在測量點前入口處加裝調（diào）壓閥，穩（wěn）定（dìng）輸出壓力，可有效地減少脈動（dòng）現象對（duì）計量準確度的影響。
4 本文結語
影響丙烯流（liú）量（liàng）計測量準確度（dù）的根本原因是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。因此，在實（shí）際使（shǐ）用中，應嚴格按照設計要（yào）求定期對節流裝置、孔板、雙波紋差壓計（jì）進行檢查和調校，這樣（yàng）才能減（jiǎn）少計量誤差，確保計量準確度。