摘要(yào): 差壓式流(liú)量計 量系(xi)統的工作(zuò)原理,分析(xī)天然氣氣(qi)計量系統(tǒng)在實際使(shi)用中💜所産(chan)生的幾個(gè)主要誤差(chà),對如何解(jie)決天然氣(qi)🛀🏻計量🏃系統(tǒng)中的♊問題(tí)提出幾條(tiáo)途徑。
　　爲了(le)加快我國(guó)天然氣計(ji)量技術與(yu)國際接軌(gui),促進貿易(yì)與交流,考(kǎo)慮到标準(zhǔn)、适用性及(ji)标準的連(lián)續性,針對(duì)天然氣氣(qi)介質的特(te)殊性和我(wo)國天然氣(qì)計量長期(qī)實踐的經(jing)驗,2004出台了(le)新标準即(ji)《用标準孔(kong)闆流量計(jì) 測量天然(rán)氣流量》SY/T6143-2004。
　　目(mu)前,油田與(yu)供水供電(dian)公司之間(jian)的天然氣(qi)貿易結算(suan),采用的是(shì) 孔闆流量(liang)計 ,即根據(jù)中國石油(you)天然氣行(hang)業标準SY/T6143-2004編(biān)程組态實(shi)現計量🌍。
1差(chà)壓式流量(liang)計量系統(tong)的工作原(yuán)理
　　對于測(cè)量氣體來(lái)講,差壓式(shì)流量計是(shi)一類應用(yòng)最🧑🏽‍🤝‍🧑🏻廣泛的(de)流量🔴計,在(zài)各類流量(liàng)儀表中其(qi)使用量占(zhàn)居首位。近(jìn)年來,由于(yú)各🌏種新型(xing)流量計的(de)問世,它的(de)使用量百(bai)分數逐漸(jian)~下降,但目(mù)前仍是最(zui)重要的一(yī)類流量計(ji)。
　　差壓式流(liu)量計是根(gen)據安裝于(yú)管道中标(biāo)準孔闆産(chǎn)生的差壓(ya),已知的流(liu)體條件和(hé)标準孔闆(pǎn)與管道的(de)幾何尺寸(cùn)來計算流(liu)量的儀表(biao)。差壓式流(liu)量計由-次(ci)裝置(标準(zhun)孔闆)和二(èr)次♻️裝置( 差(chà)壓變送器(qi) 、配電器、控(kong)制器和流(liú)量計算機(ji))組成。
　　孔闆(pǎn)流量計量(liàng)系統主要(yao)由标準孔(kǒng)闆、差壓變(bian)送器㊙️和流(liú)量計算機(jī)組成,即有(you)硬件和軟(ruǎn)件兩部分(fen)組成。孔闆(pan)的作用主(zhǔ)要是氣體(tǐ)流經孔闆(pan)時使.上下(xià)遊側産生(sheng)壓力差P1,P21;差(chà)壓變送器(qì)的作用是(shì)将壓差轉(zhuǎn)換爲4-20mA的标(biāo)準信号;流(liú)量計算機(jī)主要是根(gen)據SY/T6143-2004标準-一(yī)《用标準孔(kǒng)闆流量計(jì)測量天然(ran)氣流量》,以(yǐ)天然氣在(zài)标準條件(jian)下體積流(liu)量計算實(shi)用公式qvn=AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)爲(wei)核心進行(hang)編程和組(zǔ)态，将采集(ji)來的所有(yǒu)相關天然(rán)氣的工況(kuang)數據進行(háng)處理,最後(hòu)以标況體(tǐ)積流量顯(xian)示給用戶(hu)。
2差壓式流(liu)量計量系(xi)統常見誤(wù)差進行分(fèn)析
　　由于計(jì)量儀表誤(wù)差以及現(xian)場使用條(tiao)件不完全(quán)符合标準(zhǔn)規‼️定🌈的情(qíng)況是難免(miǎn)的,其帶來(lai)的誤差往(wang)往影響計(ji)量貿易結(jié)算。下面就(jiu)常見的誤(wù)差進行分(fen)析。
(1)對用戶(hù)的用氣量(liàng)掌握得不(bu)夠準确,即(jí)用于計算(suan)孔⭐闆孔徑(jing)的最大流(liu)量和最小(xiao)流量偏離(lí)用戶實際(jì)的最大流(liú)量和最小(xiǎo)流量較💋大(da),這樣造成(cheng)計算出來(lái)的孔闆孔(kǒng)徑較大,即(ji).而産生誤(wu)差。
　　現根據(ju)SY/T6143-2004天然氣流(liu)量計量方(fang)法中的使(shi)用公式:AvnCEd2FGεEzFT(P1△P)分(fèn)析:在壓🌏力(lì)、溫度及組(zǔ)分不變的(de)情況下，AvnCEFGεEzFT是(shì)常數,差壓(ya)計量程不(bu)變,變量是(shì)d和△P。
　　大孔闆(pǎn)測小流量(liàng),△P偏小這樣(yang)使差壓計(jì)工作在量(liàng)程的📐10%以下(xia),這是不符(fu)合SY/T6143-2004的要求(qiú)即差壓值(zhi)宜工作在(zai)滿量程的(de)10%~90%範✊圍内。
(2)孔(kǒng)闆的制造(zào)和安裝應(yīng)符合SY/T6143--2004的規(gui)定才能投(tóu)入使用🈲。孔(kong)😍闆在使用(yòng)過程中受(shou)氣體的沖(chòng)刷和腐蝕(shí)程度不同(tong),特⭕别是對(dui)孔闆直角(jiǎo)入🥵口邊緣(yuán)和直管段(duan)内壁|的沖(chòng)刷腐蝕尤(yóu)爲嚴重,這(zhè)将影響到(dao)孔闆直角(jiǎo)入口邊緣(yuán)圓弧半徑(jing)rk和直管段(duan)内表面☀️粗(cū)糙度算術(shù)平均偏差(cha)Ra的标準規(guī)🔴定,流出系(xi)數C将發生(sheng)變化,流量(liàng)測量的不(bu)确定度超(chao)過🧑🏽‍🤝‍🧑🏻估算值(zhí)。爲了避免(miǎn)這種誤差(chà),更換新☔孔(kong)闆和新直(zhí)管段,若要(yào)繼🌈續使用(yong)可求出rk和(he)Ra′對流出系(xì)數修正後(hòu)再使用。修(xiu)正方法爲(wèi):将原流出(chu)系數C乘上(shàng)孔闆尖銳(ruì)度系數bk和(he)粗糙度☎️系(xi)數rRe或者同(tóng)時👨‍❤️‍👨乘bk和rRe即(jí)C′=CbkrRe.
　　可以看出(chu)修正後的(de)流出系數(shù)比原流出(chu);系數要大(dà),如果不進(jìn)行修正這(zhe)樣計算的(de)流量結果(guo)Grn偏小。
2.3由于(yú)差壓式流(liú)量計對現(xiàn)場的安裝(zhuāng)
　　要求比較(jiào)高,所以下(xià)面談談一(yi)些安裝不(bú)當造成的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻誤差。
　　SY/T6143--2004标準(zhun)規定差壓(yā)變送器與(yu)壓力變送(song)器的取壓(ya)孔和導壓(yā)管分開設(shè)置,在保證(zheng)雙重連接(jie)不導緻差(chà)壓測量的(de)誤差時,允(yun)許将上遊(yóu)靜壓取壓(yā)口與差壓(yā)變送🌐器的(de)上👌遊取壓(yā)口共用。
　　如(rú)果差壓變(biàn)送器下遊(you)側導壓管(guǎn)的排污閥(fa)由于人爲(wèi)🔞操作或者(zhe)産生洩露(lù),這時P2減小(xiǎo)，則△P=P1-P2增大，根(gen)據公式Qvn=CEd2FGεEzFT(P1△P)可(kě)以✊看出最(zuì)終的體🐇積(jī)流量qm增大(dà)。所以标準(zhǔn)要求閥組(zǔ)應有🐆封記(jì),以防未經(jing)許可的操(cāo)作影響整(zhěng)個測量精(jing)度。
　　現場惡(è)劣工作條(tiao)件下，節流(liú)裝置與差(chà)壓變送器(qì)及其連接(jie)部分引壓(yā)管線是使(shi)用維護的(de)重點。其産(chan)生誤差的(de)因素主要(yao)有:①現場💘不(bú)能滿足直(zhí)管段要求(qiu)的長度。②上(shàng)遊測量管(guǎn)沉積🌍髒物(wu)。③直🈲管段粗(cu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼糙度影響(xiang),④節流件産(chǎn)生台階、偏(pian)心。⑤孔闆上(shang)遊端面平(ping)度。⑥取壓位(wei)置。焊接、焊(han)縫突出。⑦.導(dao)壓管的敷(fu)設及防凍(dong)。⑧節流件不(bú)同軸度。⑨直(zhí)管段的圓(yuán)度和直度(du)。◎溫度變送(song)器的安裝(zhuang)。
2.4流體參數(shu)的變化所(suo)帶來的誤(wu)差
　　天然氣(qì)從單井計(ji)算,集氣計(ji)量到配氣(qì)計量,氣體(ti)組分各⛹🏻‍♀️不(bú)相同。由于(yú)氣體組分(fen)的變化引(yin)起天然氣(qi)相對密度(dù)G,的💁變化,終(zhōng)而影響體(ti)積流量。目(mù)前南氣末(mò)站計量系(xi)統采用♻️的(de)是直🐉接輸(shū)入‼️天然氣(qì)🌈組分和相(xiàng)對密度的(de)方法;假如(rú)天然氣的(de)來源發生(sheng)變化,則組(zu)分✉️就不同(tong),相對密度(du)也不同,所(suo)産生的熱(re)量也是不(bu)一樣的。根(gen)據公式FG=(1/Gr)?得(dé)知,由于組(zǔ)分的改變(biàn)導緻相對(duì)密度G,變小(xiao)或變大,那(na)麽FG變大或(huo)變小,則qvn變(bian)大或變小(xiao)。所以說天(tiān)然氣的來(lai)源改變就(jiù)要對天然(ran)氣🤩的組分(fen)進行分析(xi),若不及時(shi)糾正💔就會(hui)産生偏差(chà)。
由于流出(chū)系數c與雷(léi)諾數Rep有關(guān)。雷諾數的(de)大小取決(jué)于三個🐪參(cān)數，即流體(tǐ)的速度、流(liu)束的定型(xing)尺寸以及(ji)工作狀态(tài)下的🈲粘度(dù)。在雷諾數(shu)較小時，流(liu)出系數的(de)變化較大(da),因此💰,在被(bèi)測流量偏(pian)❄️離常用流(liú)量時,會引(yǐn)起附加誤(wu)差。爲了使(shi)這個附加(jiā)誤差不緻(zhi)太大,對已(yǐ)🌈知β值的節(jiē)流🥰裝置,最(zui)好在雷諾(nuò)數較高的(de)區域内使(shǐ)✌️用。
3解決天(tian)然氣計量(liang)問題的幾(ji)條途徑
3.1加(jia)強管理,提(tí)高技術人(ren)員素質
　　安(ān)裝和使用(yong)誤差是在(zai)安裝時或(huò)長期使用(yong)中由于流(liú)體介質腐(fu)蝕、磨損、沾(zhan)污等造成(chéng)的。因此,應(yīng)嚴格按技(jì)術🔞要求安(ān)裝流量計(jì)量系統,消(xiao)除安裝誤(wù)差。在使㊙️用(yòng)過程中,操(cāo)作人員應(ying)📐做好系統(tong)的檢修、維(wei)護、保養👨‍❤️‍👨工(gong)作,延長其(qi)使用壽♻️命(mìng),減小計🔅量(liàng)誤差。同時(shi)，在實際使(shǐ)用中應嚴(yan)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼格執行SY/T6143-2004标(biao)準規範。
3.2測(cè)量儀表的(de)正确選用(yong)
　　測量儀表(biǎo)應首選标(biāo)準節流裝(zhuang)置,當流量(liang)變化範圍(wei)大時要考(kao)慮用寬量(liang)程智能差(cha)變,二次儀(yi)表的計量(liàng)模型應符(fú)合SY/T6143-2004的要求(qiu)計算FZ能輸(shū)入組份,實(shi)時計算C值(zhi).
3.3加強技術(shu)人員的培(péi)訓
　　要求對(dui)計量技術(shù)人員不定(dìng)期的進行(hang)在外學習(xi)、交流,對🌐計(ji)量檢🏃‍♀️定人(ren)員可以适(shi)當的采取(qǔ)内部培訓(xun)的方式，改(gai)善計量隊(dui)伍⛹🏻‍♀️的結構(gòu),加強單位(wèi)計量部門(mén)的計最管(guan)理,逐步提(tí)高計🚶‍♀️量人(rén)員的技術(shu)素質,對更(gèng)好的加強(qiang)計量監督(du)具有重要(yao)的意義。因(yīn)此在天然(rán)氣💚計量的(de)實際應用(yòng)中要求技(jì)術人員應(ying)深入研究(jiu)SY/T6143-2004的精髓嚴(yán)格按标準(zhǔn)規定安裝(zhuang)、使🌂用、處.理(li)數據，保證(zhèng)天然氣計(ji)量的精度(du)。
4天然氣計(ji)量的發展(zhǎn)方向
　　引進(jin)、消化、吸收(shou)近幾年發(fa)展起來的(de)天然氣計(jì)量新技術(shu)。從🌈國外情(qing)況來看,在(zài)天然氣國(guo)際貿易中(zhōng)能量計量(liang)幾乎已全(quan)面取代傳(chuán)👈統的體積(jī)計量,而我(wo)國的😄天然(rán)氣計量領(lǐng)域中體積(ji)計量仍占(zhan)統制地位(wèi)。爲了盡快(kuai)與國際接(jie)軌,使用單(dan)位與各科(ke)研究院所(suǒ)聯合攻關(guān),開展天然(ran)氣能量計(jì)量的試驗(yàn)工🥰作,并在(zai)此基❗礎上(shàng)完成标準(zhǔn)化,SY/T6143-2004标準就(jiu)完善了質(zhì)量計量和(he)能量🚶計量(liang)，在消化引(yǐn)進技術的(de)基礎上發(fa)展适合我(wǒ)國國情的(de)天然氣質(zhi)量、能🐅量計(jì)量系統。
5結(jie)論
　　由于孔(kǒng)闆流量計(ji)在使用中(zhong),産生誤差(cha)的因素很(hěn)多,所以要(yào)求😍計量技(ji)術人員加(jia)強計量系(xì)統在現場(chǎng)的安裝要(yao)求💜和儀🐇表(biǎo)選型以及(ji)軟件組态(tai)，對産生的(de)誤差要及(jí)時地應💛用(yong)科學🏃🏻方法(fǎ)修正,保證(zheng)♍天然氣貿(mào)易結算正(zheng)常運行。

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