孔闆流(liú)量計在瓦斯抽采(cai)中誤差分析 發布(bù)時間:2025-12-15
摘要:瓦斯抽(chou)采計量爲煤礦采(cǎi)掘工作面抽采效(xiào)果分析和♋瓦斯🌍抽(chōu)采達标評判提供(gong)基礎數據,采用合(he)适的流量計量工(gong)具能夠起到事半(bàn)功倍的效果。孔闆(pǎn)流量計 以操作簡(jiǎn)易、計量準确的優(yōu)點被廣泛應用于(yu)礦井瓦斯抽采⛹🏻♀️計(jì)量工作。受瓦斯抽(chōu)采管路中惡劣的(de)計量環境及其他(tā)因素影響,孔闆流(liu)量計在使用過程(cheng)會出現數據波動(dong),存在計量誤差的(de)問題。結合孔闆流(liu)量計計量的方法(fa)和步驟,對誤差來(lái)源深入分析,得出(chu)安裝、流體雜質阻(zu)塞、附屬物選擇、人(ren)工操作等方面造(zao)成的流量計量誤(wù)差原✂️因,采取有針(zhen)對性的措施以減(jiǎn)少系統🐉、環境和人(rén)爲誤差影響。瓦斯(sī)抽采計量誤差的(de)減少和🎯消除,有效(xiao)提高了📱瓦斯抽采(cai)計量的正确率,是(shi)提高災害防治效(xiao)果和效益的重要(yào)手段,是安全生産(chǎn)的重要💃🏻保證。 0引言(yán) 瓦斯抽采工作是(shi)一項環節精細、工(gōng)序複雜的系統工(gōng)程🔅,在整個工藝流(liu)程中出現任何細(xi)小差錯,都将造成(chéng)前功盡棄,抽采零(líng)效果。抽采流量計(jì)量是瓦斯🐪抽采的(de)🌈一個關♊鍵環節,是(shì)衡量☂️抽采鑽孔施(shī)工、封孔質量的重(zhòng)要标準。鄭煤集團(tuán)楊🈲河煤業的瓦斯(sī)抽采系統幹、支管(guan)💞路均采用孔闆流(liú)量計計量管道氣(qi)體流量,孔闆流量(liàng)計具有結構簡單(dān)、維修方便、性能穩(wěn)㊙️定、使用可靠的特(tè)點,被廣泛應用于(yu)煤礦瓦斯抽采計(jì)量工作。 标準孔闆(pan)流量計 被廣泛應(yīng)用于天然氣貿易(yì)計算,占天然氣貿(mào)易計量的50%左😍右。其(qí)原因在于标準孔(kong)闆流量計的結構(gòu)簡單,操🥵作方便、技(jì)術成熟、性能穩定(ding)且無需标定。這些(xiē)優點使得标準孔(kǒng)闆流量計在燃氣(qi)管道的計量中被(bèi)大量使🐪用。 1孔闆流(liú)量計計量原理 孔(kǒng)闆流量計爲 差壓(yā)式流量計 ,該流量(liang)計是以伯努利方(fang)程和流動連續性(xing)方程爲原理,當被(bei)測介質流經節流(liu)件時,在其兩側産(chǎn)生差壓,差壓與流(liú)量♉有對應關系,因(yīn)此通過測量差壓(ya)的方法,就可以測(cè)得工況流量[1221]。孔闆(pan)流量計是在流體(ti)經過的管🏃♀️道内安(ān)裝☂️節流裝置💛,即孔(kǒng)闆。節流件造成其(qí)前後局部♉收縮,流(liú)速增加,在其上、下(xià)側産生了壓力降(jiang),即壓差✌️,流體流動(dòng)的流量💛越大,在節(jiē)流件前後🔞産生的(de)壓力差就越大,通(tong)過節流件(孔闆)前(qián)後的壓力降計算(suàn)流體流量🐉的裝置(zhi)[3],其結構原理如圖(tu)1所示。 2孔闆(pǎn)瓦斯流量計的安(an)裝要求 孔闆前後(hou)管件必須平直,其(qi)中孔闆前10D,後5D,其中(zhong)D爲管道的直徑🍉。管(guǎn)道内孔闆前後不(bú)得有積水,積渣和(hé)雜物等❌。與孔🙇🏻闆連(lian)接的管道必須平(píng)直,防止漏氣的橡(xiàng)📱膠墊不得偏離🔴管(guǎn)道内徑,以防止流(liú)體在經過孔闆前(qián)改變其♋原來的層(céng)流狀态。孔闆不宜(yí)安裝在傾斜巷道(dào)中,也不可安裝在(zai)巷道低窪處或😍靠(kao)近龍門處,即便該(gai)段巷道爲平直巷(xiang)道。在孔闆安裝段(duàn)前宜安裝放水除(chú)雜裝置,以減少或(huo)降低水🎯或雜物等(děng)對孔闆的影響。 3孔(kǒng)闆流量計誤差來(lái)源分析 3.1孔闆選取(qǔ)及安裝影響因素(su) 孔闆流量計的選(xuan)用規格應與可能(neng)通過該孔闆處的(de)流♈量☔應🤩當💯相适應(ying),若孔闆流量計選(xuan)型不當,過大或過(guo)💔小均可導緻測🌏試(shi)結果失真。孔闆系(xi)數選取不㊙️當也能(néng)造成計量結果偏(pian)差較大。另外🔱,孔闆(pǎn)方向安裝錯誤也(ye)能夠導緻無法計(ji)量。 3.2孔闆處積水、積(jī)渣影響因素 (1)孔闆(pan)處産生積水的原(yuán)因分析。有煤層内(nei)含水、煤層内縫隙(xì)🥵與其他各種水源(yuán)相連、煤層注水或(huo)人工放✂️水不徹底(dǐ)、自動放水器失靈(ling)等,抽采管道内會(huì)産生一定積水,進(jin)而導緻測試濃度(dù)降低。多次試驗表(biao)明🐉,當孔闆與抽采(cai)箱、集抽器直接相(xiàng)連時,水對測試結(jie)📐果的影響在10%~40%;在主(zhu)管路、分支管路的(de)孔🏃♀️闆中,水對測試(shì)結果的影🔆響㊙️在5%~20%。 (2)孔(kong)闆處産生積渣的(de)原因分析。鑽孔施(shi)工完成後初期抽(chōu)采時🙇♀️,一般由于孔(kǒng)内的煤岩粉清除(chu)不幹淨、正常抽采(cai)時期煤♉層受外界(jie)🐆擾動或自身不同(tong)程度的埸孔等會(hui)将部分煤岩粉抽(chou)入抽采管道内,管(guan)道内的煤岩粉和(hé)積水混🌂合在一起(qi)在經過孔闆時受(shou)阻而逐步沉積在(zai)孔闆處。孔✔️闆處的(de)積水、積渣使孔闆(pǎn)的有效截面變小(xiao),從而使流體在經(jīng)過孔闆處之前流(liu)速已經呈線性增(zēng)加,即孔闆的有效(xiao)作用降低壓力差(cha)絕對值降低,即⛹🏻♀️測(cè)量結果會比實👣際(ji)值偏小。 (3)孔闆前後(hou)雜物影響原因分(fen)析。人員在安裝抽(chou)采管道❗時☂️常常由(you)于趕工期或粗心(xin)大意,未将管道内(nei)的雜物,如煤岩塊(kuai)等清理幹🐇淨,雜物(wu)在負壓的作用下(xia)🙇🏻通過孔闆時受孔(kong)闆阻擋而沉積在(zai)孔闆處,此時孔闆(pan)的同心圓的面積(jī)減小,從而♌使流經(jing)孔闆的流體👅流速(sù)增大,壓👌力差絕對(duì)值💛增大,導緻測⭕量(liàng)結果比實際結果(guǒ)偏大。 3.3旁通管控制(zhi)閥門影響因素 正(zhèng)常情況下孔闆流(liú)量計的旁通閥門(mén)處于常開狀态,隻(zhī)有在測量時才關(guān)閉。由于閥門本身(shen)質量問題或頻繁(fán)開關導🐉緻閥門失(shi)靈或關不嚴。此時(shi)多數流體經過孔(kǒng)闆而一部分💃🏻流體(tǐ)則經過旁通管控(kong)制閥門直接繞過(guo)孔闆,即通過孔闆(pǎn)的有效流體流量(liang)減少,導緻測量結(jié)果偏小。 3.4連接膠管(guan)微漏氣影響因素(su) 連接測試孔和U型(xing)壓差計玻璃管的(de)橡膠管存在人體(tǐ)察🧡覺不到的微量(liang)漏氣,究其原因:①橡(xiàng)膠管選材不當。常(chang)用的孔闆測試☔孔(kǒng)有外徑爲2mm和外徑(jing)爲4mm的2種,U型㊙️壓差計(jì)測試孔外徑爲4mm。配(pèi)套橡膠管材🔴質和(hé)彈性不同,造成橡(xiang)膠管兩端的連接(jiē)部位存在人體察(cha)覺不到的輕微漏(lou)氣,造成測試📐結果(guǒ)偏小。②橡膠管老化(hua),長💯期未更換。橡膠(jiāo)管長期使用,受井(jǐng)下環境(溫度、濕度(du)等)影響會産生龜(guī)裂、腐化、硬度增強(qiang)♻️而彈性下降等現(xiàn)💛象。此時會産生人(ren)體察覺不到的輕(qing)微漏氣,導緻測量(liang)結果🈲比實際值偏(pian)小。③測試孔受損。受(shòu)井下條件限制、搬(ban)運孔闆時🚶♀️損壞或(huo)維護不到位等⭐情(qing)況,導緻測試孔脫(tuo)焊、變形等,此時🧑🏽🤝🧑🏻連(lian)接橡膠管時亦産(chǎn)生漏氣,從而導緻(zhi)測試結果偏小。經(jing)現🏒場多次試驗,微(wei)量🐆漏氣影響測量(liàng)結果比真值偏小(xiǎo)5%~10%。 4減小及消除誤差(chà)的措施 在孔闆流(liu)量計使用過程中(zhōng)要規範各項操作(zuo),選取👉與抽💞采流量(liang)相匹配的流量計(jì),消除孔闆選取及(jí)安👣裝影響因㊙️素。孔(kong)闆安裝後要定期(qi)維護、保養,在抽采(cai)系統的合适位置(zhi)加裝除渣放水器(qì),定期除渣放水🙇🏻,安(ān)排專業人員清除(chú)孔闆前後的積水(shuǐ)、積渣,避免孔闆前(qian)後的積水、積渣影(yǐng)響流量計量精⛷️度(du)。在旁通管控制閥(fá)門使用過程中要(yao)注意⚽閥門的靈活(huo)程度及開閉情況(kuang),發現控制閥門🔱閉(bi)合不嚴或存在故(gù)障要及時更換,另(lìng)外采用🌈電磁自控(kòng)閥門也🔴能夠消除(chú)此類誤差。操作人(rén)員要選取合适的(de)橡膠管,消除橡膠(jiāo)✍️管與U型壓差計玻(bō)😘璃管之間的漏氣(qi)現象。在操作人員(yuán)測試過程中要觀(guan)察橡膠管的使用(yong)情況,若發現老化(huà)⁉️、龜裂等現象,要及(jí)時更換橡膠管。再(zài)者,在流量計使用(yong)過🐇程中應重視操(cao)作人員的業務素(su)質培訓,增強測試(shì)人員的觀察分析(xī)能力,對瓦斯抽采(cai)系統特别是與計(ji)量相關的各種裝(zhuang)置或配件進行巡(xún)查,發現問題及時(shí)處理或更換,确保(bǎo)在抽采計量中測(ce)試的結果真實可(ke)靠。 5結語 影響 孔闆(pan)瓦斯流量計 計量(liang)出現誤差的主要(yào)原因是由各種情(qíng)況下産生的漏💔氣(qì),孔闆流量計選取(qǔ)、安裝、維護等問題(ti)和測試人員的不(bu)規範操作等造成(chéng)的。在日常的瓦斯(sī)抽采計量工🈲作中(zhōng)應當選取。
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