孔闆(pan)流量計(jì)計量分(fen)析

    SKLG型 差(cha)壓式孔(kong)闆流量(liàng)計 優點(dian)是适用(yòng)于較大(dà)口徑管(guan)道的計(jì)量；結構(gou)簡單，安(ān)裝容易(yi)；無可動(dòng)部件，性(xing)能可靠(kào)，耐用；應(ying)用曆史(shi)悠久💜，标(biāo)準規定(ding)全；SKLG型差(chà)壓🏃‍♀️式孔(kǒng)闆流量(liang)計按标(biao)準制造(zào)的孔闆(pǎn)不需要(yao)标定；價(jià)格♍便宜(yí)。SKLG型♌差壓(ya)式孔闆(pǎn)流量計(jì)🤟缺點：壓(yā)損大時(shi)不适宜(yi)長輸管(guǎn)線計量(liàng)；量👈程比(bi)小；前🌈後(hou)直管段(duan)要求長(zhǎng)，占地面(miàn)積大；輸(shū)出信✉️号(hào)爲模拟(ni)信🏃‍♀️号，重(zhòng)複性不(bú)高💞；對整(zhěng)套流量(liàng)計🙇🏻的精(jīng)度影響(xiang)因素多(duo)且錯綜(zong)複雜，很(hen)難提高(gāo)測✂️量精(jing)度。
一、不(bu)确定度(dù)分析
節(jiē)流式差(chà)壓流量(liàng)計不确(que)定度計(ji)算式：
（1）式(shi)中；Eqm-流量(liang)相對不(bú)确定度(dù)，% ；EC，Eε，ED，Ed，Eρ，EΔp-分别爲(wèi)C，ε，D，d，ρ，Δp的相對(duì)不确定(ding)度，%；β-直🍓徑(jing)比，無量(liang)綱。
    1.SKLG型 孔(kǒng)闆流量(liang)計計 算(suan)方程中(zhōng)描述流(liu)體流動(dòng)狀态真(zhēn)實性不(bú)确定度(dù)因🧑🏾‍🤝‍🧑🏼素🌐
    多(duō)年來，我(wo)國的天(tian)然氣計(jì)量一直(zhi)以體積(ji)流量爲(wei)結算❄️依(yī)🔱據，即以(yi)一個大(dà)氣壓（101.325kPa）下(xia)，20℃時的天(tian)然氣的(de)量，對應(yīng)的體積(jī)流🏃量。根(gen)據标準(zhun)，天然氣(qi)标準體(ti)積流量(liàng)計算公(gong)式爲🏃🏻[2]  （2） 式(shi)中：qsc-标準(zhun)狀态下(xia)天然氣(qi)體積流(liu)量，m3/s；As-秒計(jì)量系數(shù)，無量綱(gāng)，As=3.1794×10-6；C-流出系(xi)數，無量(liang)綱；E-漸近(jìn)速度系(xì)數，無量(liàng)綱；d-孔闆(pan)開孔💁直(zhí)徑，mm；FG-相對(duì)密度系(xi)數，無量(liang)綱；ε-可膨(péng)脹性系(xì)數，無量(liàng)綱；F2-超壓(ya)縮因子(zi)，無量綱(gang)；FT-流動溫(wen)度系數(shu)，無量綱(gang)；p1-孔闆上(shang)遊側取(qu)壓孔氣(qi)✊流絕對(dui)靜壓，MPa；Δp-氣(qì)流流經(jing)孔闆時(shi)⁉️産生的(de)差壓，Pa。
流(liú)出系數(shu)C爲通過(guo)節流裝(zhuang)置的實(shi)際流量(liàng)值與理(li)論流量(liang)值之☎️比(bi)。它是在(zai)上遊直(zhi)管段充(chong)分長的(de)實驗條(tiao)✏️件下♈，并(bing)且孔闆(pan)節流裝(zhuang)置在滿(mǎn)足規定(dìng)的技術(shù)指标下(xià)進行校(xiao)準标定(dìng)的，才具(jù)計量特(tè)性。
 （3）式中(zhong)： 直徑比(bǐ)，β=d/D；D值的單(dan)位爲mm；當(dang)間距符(fu)合法蘭(lan)取壓方(fāng)式時⛹🏻‍♀️， L1=L2=25.4/D；當(dang)間距符(fu)合角接(jiē)取壓方(fāng)式時，L1=L2=0。
    根(gēn)據規範(fàn)，孔闆開(kai)孔直徑(jing)d、測量管(guǎn)内徑JD、直(zhi)徑比β和(hé)管徑雷(lei)諾數🥵ReD的(de)極限值(zhí)應符合(he)表1規定(ding)。
表1 孔徑(jing)、管内徑(jìng)、直徑比(bǐ)和雷諾(nuo)數極限(xian)值表

當(dāng)氣流流(liú)束在孔(kong)闆前1D處(chu)充滿管(guǎn)道，且爲(wei)紊流狀(zhuàng)态✉️時，流(liu)出系數(shu)C的百分(fèn)誤差爲(wei)：當β≤0.6時，爲(wèi)±0.6%；當0.67πβ≤0.75時，爲(wei)±β%。
    2.被測介(jie)質實際(ji)物理性(xing)質的不(bú)确定度(du)因素
    2.1 多(duo)相、非牛(niu)頓流體(tǐ)[3]~[5]
    标準中(zhong)要求流(liu)經流量(liàng)計的流(liu)體必須(xū)是單相(xiàng)的牛頓(dùn)🔆流體。但(dàn)是在油(you)氣田開(kai)采中現(xian)場液體(tǐ)含有微(wei)粒🛀雜質(zhi)或氣泡(pao)，氣體中(zhong)有液滴(dī)或固體(ti)微粒是(shi)難以避(bi)免的，問(wen)題的關(guān)鍵是這(zhè)些分散(san)相的含(han)⭕量多少(shǎo)會影🍉響(xiang)到基本(ben)特性?确(què)定這個(gè)界限是(shi)很重要(yao)的，未來(lái)界限的(de)試驗研(yán)究是流(liú)量計研(yan)制的一(yi)個内容(rong)。
    結果表(biao)明：（1）用孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)氣體流(liú)量，當氣(qì)體中夾(jia)帶少量(liang)體時，流(liu)量測量(liàng)不确定(ding)度偏高(gāo)，測量的(de)濕氣流(liú)量随β的(de)增加而(ér)減少，在(zài)β比爲0.7時(shi)，測得的(de)流量偏(pian)⚽差爲-1.7% ；（2）當(dang)👄少量液(ye)體時，在(zài)β比爲0.5時(shí)表明孔(kǒng)闆性能(néng)較好🏒，但(dan)是将夾(jia)帶在孔(kǒng)闆上遊(you)脫出，以(yǐ)獲得計(jì)🐅量性能(neng)；（3）用舊的(de)孔闆流(liú)量計測(cè)量濕🍓氣(qì)，流量計(jì)量值将(jiang)降低3%。
    2.2 天(tian)然氣相(xiang)對密度(dù)的影響(xiǎng)
    密度參(cān)數是天(tiān)然氣測(cè)量中極(jí)爲物性(xìng)參數， 密(mi)度測🐇量(liang)的㊙️不準(zhǔn)确度對(dui)整個測(ce)量系統(tǒng)的不精(jīng)度有着(zhe)很大影(ying)響。根據(jù)計量條(tiao)件估算(suàn)密度帶(dai)來的不(bú)确定度(du)：當儀表(biao)精度較(jiào)低運行(háng)在下限(xian)時，不确(que)定度爲(wèi)±0.818%；反之，不(bu)确定度(du)則在±0.793%，由(yóu)此可見(jian)密度在(zài)流量測(cè)量中至(zhì)關重要(yào)，所以爲(wei)了準确(què)進行天(tiān)然氣計(ji)量👌，選用(yong)在線色(se)譜儀進(jìn)行組分(fen)在線分(fen)析是十(shi)分必要(yào)的。
    3.測量(liang)中重要(yao)設備（如(rú)孔闆開(kai)孔直徑(jing)及直徑(jìng)比）的不(bu)💚确定🏃‍♂️度(dù)
    規範規(guī)定，标準(zhun)孔闆是(shi)由機械(xiè)加工獲(huò)得的一(yi)塊圓形(xíng)穿孔的(de)薄闆。它(ta)的節流(liu)孔圓筒(tǒng)形柱面(miàn)與孔闆(pǎn)上遊端(duān)面垂直(zhi)，其邊緣(yuán)是尖🛀🏻銳(ruì)的， 孔闆(pǎn)厚與孔(kong)闆直徑(jìng)比是比(bi)較小的(de)。孔闆在(zài)測量管(guan)内的部(bù)分應該(gai)是圓的(de)并與測(cè)量管軸(zhóu)線同軸(zhóu)，孔闆的(de)兩端面(mian)應始終(zhōng)是平整(zheng)的和平(ping)行的
    3.1 孔(kong)闆偏心(xin)
    根據GB2624-81規(guī)定，孔闆(pǎn)應與節(jiē)流裝置(zhì)中的直(zhi)管段對(duì)中。實驗(yan)表明，孔(kong)闆偏心(xīn)引起的(de)計量誤(wu)差一般(ban)在2%以内(nei)，孔👌徑比(bi)💋β值愈高(gao)，偏心率(lü)影響愈(yu)大，應不(bú)用值高(gao)的孔闆(pǎn)。

                                 
 3.2 孔闆彎(wān)曲
    由于(yú)安裝或(huò)維修不(bú)當。使孔(kǒng)闆發生(shēng)彎曲或(huò)變形， 導(dao)緻流量(liang)❄️測量💰誤(wù)差較大(dà)。在法蘭(lán)取壓的(de)孔闆上(shang)進行測(cè)試，孔闆(pan)彎曲産(chǎn)生的最(zuì)大誤差(chà)約爲3.5%，見(jian)圖1。
    3.3 孔闆(pan)邊緣尖(jiān)銳度
    孔(kong)闆入口(kǒu)邊緣磨(mó)損變鈍(dun)不銳或(huo)受腐蝕(shí)發生缺(quē)口，或孔(kong)闆管道(dao)⛱️内部的(de)焊縫或(huo)計量法(fa)蘭墊片(pian)，都将使(shǐ)🐉實際流(liu)量系數(shù)增大和(hé)差🐇壓降(jiàng)低，造成(cheng)計算氣(qi)量偏小(xiao)。
    二、提高(gāo)計量精(jīng)度的措(cuo)施
    1.消除(chú)氣流中(zhōng)的脈動(dòng)流
    管道(dào)中由于(yú)氣體的(de)流速和(he)壓力發(fā)生突然(rán)變化，造(zào)成脈動(dong)流，它⚽能(neng)引起差(cha)壓的波(bō)動，而節(jiē)流裝置(zhi)的流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang)計🏃‍♂️算公(gong)式是以(yi)蘭孔闆(pan)的穩定(ding)流動爲(wei)基礎的(de)，當測量(liàng)點有脈(mò)動現象(xiang)時，穩定(dìng)原理不(bu)能🔞成立(lì)，從而影(ying)響測量(liang)精度，産(chǎn)生計量(liàng)誤差。
    脈(mo)流流量(liàng)總不确(què)定度等(děng)于按GB/T2624-93計(ji)算的測(cè)量誤差(chà)與脈動(dong)附加不(bú)确定度(dù)的合成(chéng)。（4）式中：ET-脈(mo)動附加(jiā)不确定(ding)度，無量(liang)綱； -軸向(xiàng)時均速(su)度，m/s； -速度(dù)脈動分(fèn)量均方(fang)根值，m/s。（公(gong)式應用(yong)條件≤0.32） 因(yīn)此，爲了(le)保證天(tiān)然氣計(jì)量精度(du)，必須抑(yi)制脈動(dòng)流⛹🏻‍♀️。常用(yòng)的♋措施(shī)有：
    （1）在滿(man)足計量(liàng)能力的(de)條件下(xia)，應選擇(zé)内徑較(jiào)小的測(cè)量管📐，提(ti)高差壓(yā)和孔徑(jing)比；
    （2）采用(yòng)短引壓(yā)管線，減(jiǎn)少管線(xiàn)中的阻(zǔ)力件，并(bing)使上下(xià)遊🏃‍♂️管線(xiàn)長🤟度相(xiàng)等，減少(shao)系統中(zhong)産生諧(xié)振和壓(yā)力脈動(dòng)振幅增(zēng)♍加；
    （3）從管(guan)線中消(xiāo)除遊離(li)液體，管(guan)線中的(de)積液引(yin)起的脈(mo)動可采(cǎi)用⭐自動(dong)清管系(xì)統或低(di)處安裝(zhuāng)分液器(qì)來處理(lǐ)。
   2.計量裝(zhuāng)置的設(shè)計安裝(zhuang)應符合(hé)規範
    由(you)于影響(xiǎng)孔闆流(liu)量計測(ce)量精度(du)的根本(běn)原因是(shì)節流裝(zhuāng)置的幾(ji)何形狀(zhuàng)和流動(dòng)動态是(shi)否偏離(lí)設計标(biao)準。因此(cǐ)在使用(yòng)🚩過程中(zhong)必須定(ding)期做好(hao)系統的(de)校檢、維(wei)護工😄作(zuò)，對于♋實(shí)際使用(yòng)中的💜壓(ya)力、溫度(du)、流量等(děng)工況參(can)數的變(biàn)化，應進(jìn)行及時(shi)修✔️正。可(ke)采用全(quan)補償的(de)流量計(jì)算機⛷️的(de)積算方(fāng)案📞，以減(jiǎn)少計量(liàng)誤差，确(que)保計⛱️量(liang)精度。
    3.避(bì)免人爲(wei)計量誤(wù)差
    加強(qiáng)計量管(guan)理，提高(gāo)操作人(rén)員技術(shù)素質。

下(xia)篇文章(zhāng)： 超聲波(bō)流量計(jì)在安裝(zhuāng)過程......

上(shàng)篇文章(zhang)： 幾種流(liú)量計的(de)基礎知(zhī)識