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淺析天然氣流量計(jì)類別與影響計(jì)量精度問(wèn)題 天然氣流量計(jì)選購(gòu)指南

時(shí)間:2020-05-30    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

淺析天然氣流量計(jì)類別與影響計(jì)量精度問(wèn)題

1 天然氣流量計(jì)類型 
  基于當(dāng)前天然氣計(jì)量?jī)x器的發(fā)展?fàn)顩r,從測(cè)量原理角度分析,天然氣流量計(jì)可劃分為5類,分別為超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、孔板流量計(jì)以及皮膜表[1-4]。各類流量計(jì)具體工作原理和特點(diǎn)等如表1所示。 

2 計(jì)量精度影響因素分析 
1、 壓力、溫度 
天然氣狀態(tài)對(duì)壓力與溫度的變化十分敏感,氣體體積在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,根據(jù)介質(zhì)材料溫度和壓力,結(jié)合實(shí)際天然氣運(yùn)營(yíng)情況,合理調(diào)準(zhǔn)天然氣標(biāo)準(zhǔn)范圍,可以有效降低計(jì)量偏差。在北方,冬夏溫差大,天然氣流量計(jì)量誤差范圍3% ~8%,倘若未制定介質(zhì)壓力和溫度計(jì)量規(guī)范,燃?xì)夤緯?huì)有一定程度損失[1-4]。
2 、計(jì)量環(huán)境溫度 
 天然氣計(jì)量精度也受到環(huán)境溫度變化而變化,環(huán)境溫度變化時(shí),測(cè)量精度有所降低。長(zhǎng)時(shí)間處于溫度不穩(wěn)定狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致儀器出現(xiàn)問(wèn)題,計(jì)量裝置中有一種儀器為流量傳感器,是一種熱膨脹性材料制成的,流量傳感器對(duì)工作環(huán)境溫度的變化感知很靈敏。計(jì)量環(huán)境溫度很低時(shí),天然氣計(jì)量會(huì)較慢,計(jì)量誤差也會(huì)較大,一般為正常計(jì)量值的2.6 ~3.9 倍,表明工作環(huán)境溫差變化對(duì)計(jì)量?jī)x表計(jì)量精度影響較大[5]。
3 、技能與培訓(xùn) 
儀器操作人員對(duì)計(jì)量規(guī)范的認(rèn)識(shí)以及技能的提高,有利于降低人為計(jì)量偏差。針對(duì)從事流量計(jì)量工作的人員,要加強(qiáng)技能培訓(xùn)和學(xué)習(xí),提高計(jì)量隊(duì)伍整體綜合水平,首先,要了解計(jì)量?jī)x表性能,檢測(cè)不同壓力和溫差下儀表流量,根據(jù)工作環(huán)境選擇型號(hào)、性能合適的計(jì)量?jī)x器 ;其次,對(duì)操作人員進(jìn)行安裝培訓(xùn),特別要了解計(jì)量器的工作原理,避免因人為操作不當(dāng)導(dǎo)致計(jì)量?jī)x器安裝不對(duì),引起較大的計(jì)量偏差。針對(duì)上述問(wèn)題,要加強(qiáng)對(duì)工作人員技能培訓(xùn),普及天然氣流量計(jì)量誤差知識(shí),掌握計(jì)量裝置工作原理,才能有效保證燃?xì)夤咎烊粴廨斔瓦\(yùn)行狀態(tài)安全。
3 不同類型流量計(jì)精度影響因素分析 
1 、速度式流量計(jì)計(jì)量精度分析 
速度式流量計(jì)中使用zui為廣泛的是超聲波流量計(jì),速度式流量計(jì)還包括渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。對(duì)速度式流量計(jì)計(jì)量精度影響較大的因素主要有 : 
(1) 流體密度、粘度。密度和粘度越大,計(jì)量阻力越大,計(jì)量精度會(huì)降低,只有流體流速和流態(tài)均較平穩(wěn)時(shí),才能提高計(jì)量精度。 
(2) 對(duì)渦輪流量計(jì)安裝要求。測(cè)量?jī)x器安裝偏斜也會(huì)造成計(jì)量誤差。 
(3) 機(jī)械部件。儀器部件尺寸也會(huì)對(duì)渦輪儀計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生影響,流體含有雜質(zhì)或者流量計(jì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,會(huì)對(duì)成軸承壓產(chǎn)生磨損,計(jì)量準(zhǔn)確性降低。
3.2 容積式流量計(jì)計(jì)量精度分析 
容積式流量計(jì)zui為典型的是腰輪流量計(jì),計(jì)算流量公式如下 :
q =?n·V
式中 :q 為體積流量,m3/s ;n 為轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),周/s ;V 為一定時(shí)間排出流量體積,m3/ 時(shí)間。
其中泄漏量對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確性影響較大。泄漏量與流量計(jì)組成部件間隙有關(guān),部件之間的間隙越大,計(jì)量誤差越大,計(jì)算泄漏量引起的流量誤差公式如下:

在選用流量計(jì)的時(shí)候,應(yīng)注意對(duì)儀器部件間隙參數(shù)檢查,確保各項(xiàng)參數(shù)在精度允許范圍內(nèi),才能滿足誤差測(cè)量要求。
3 、差壓式流量計(jì)計(jì)量精度分析 
 差壓式流量計(jì)主要為孔板流量計(jì),對(duì)該儀器測(cè)量精度影響較大的是天然氣的流體特性、儀器本身性能、以及安裝使用條件等,具體分析如下 : 
(1) 壓力和溫度。環(huán)境溫度和壓力的變化對(duì)天然氣密度、壓縮系數(shù)以及粘度都會(huì)產(chǎn)生影響,測(cè)量流體中含有雜質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致部件轉(zhuǎn)角口、管彎處形成沖刷和腐蝕。 
(2) 儀器性能。流量計(jì)儀器孔板厚度、端面平整度、部件的軸度、取壓位置、引壓管位置的設(shè)定以及引管長(zhǎng)度等,都會(huì)對(duì)流體積液產(chǎn)生影響,從而計(jì)量結(jié)果精度降低。 

 (3) 工況條件。安裝管線合理性直接關(guān)系到流量計(jì)偏離中心,直管段測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí),環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾等對(duì)測(cè)量?jī)x器有影響。
4 結(jié)語(yǔ) 
 正確選擇流量計(jì)的種類,了解各種流量計(jì)的使用要求,對(duì)提高天然氣計(jì)量精度、降低計(jì)量偏差十分重要。操作人員應(yīng)提高專業(yè)技能和知識(shí)水平,熟悉掌握儀器儀表技術(shù)特征,減少操作誤差,提高計(jì)量準(zhǔn)確率,確保設(shè)備安全運(yùn)行。
擴(kuò)展閱讀:天然氣流量計(jì)

天然氣流量計(jì)計(jì)量方法存在的問(wèn)題

  近幾年來(lái),以質(zhì)量和能量單位進(jìn)行計(jì)量已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。大容量、高壓天然氣計(jì)量中優(yōu)先使用能量或質(zhì)量單位。我國(guó)早期對(duì)天然氣計(jì)量不夠重視,天然氣計(jì)量技術(shù)發(fā)展緩慢,至今天然氣商品計(jì)量仍采用體積計(jì)量方式。目前天然氣體積流量計(jì)量?jī)x表主要有孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì),我們應(yīng)用較廣泛的是標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)。

  天然氣流量計(jì)量有三種方法:體積流量計(jì)量、質(zhì)量流量計(jì)量和能量流量計(jì)量,傳統(tǒng)天然氣計(jì)量采用容積單位計(jì)量。

  1、計(jì)量中存在的問(wèn)題

  標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)是一種間接的、綜合參數(shù)的技術(shù)測(cè)量,使用儀表多,影響因素復(fù)雜。正常情況下其測(cè)量準(zhǔn)確度能滿足GB2624-93標(biāo)準(zhǔn)和SY/T6143-1996天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。在實(shí)際工作中,偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響,有的可定量估算并進(jìn)行修正,有的只能定性估計(jì)不確定的幅值與方向,但有的是多種條件同時(shí)偏離,這就產(chǎn)生了非常復(fù)雜的情況。因?yàn)橐话阄墨I(xiàn)只介紹某一條件偏離引起誤差,缺少多種條件同時(shí)偏離時(shí)測(cè)量誤差的相關(guān)資料。大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,出現(xiàn)計(jì)量問(wèn)題的主要原因是節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)、制造、安裝使用和工況條件偏離了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍。其主要表現(xiàn)如下:

  沒(méi)有嚴(yán)格按SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),制造和安裝。選擇測(cè)量管徑過(guò)大,長(zhǎng)期處于低雷諾整數(shù),上下游管段未按標(biāo)準(zhǔn)要求安裝配套,管內(nèi)徑未實(shí)測(cè)。

  孔板流量計(jì)以較穩(wěn)定的流速參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù),流量過(guò)小或過(guò)大都會(huì)使計(jì)量誤差增加。要正確選擇與使用差壓計(jì),若差壓計(jì)工作量程在30%以下,會(huì)大大降低流量測(cè)量準(zhǔn)確度。當(dāng)天然氣流量減小后,要及時(shí)更換差壓計(jì)的量程或孔板規(guī)格,否則因差壓造成計(jì)量誤差會(huì)成倍增加。在選擇儀表差壓量程時(shí),即要考慮孔徑比,又要考慮孔板壓力損失后的壓力是否滿足生產(chǎn)需要。法蘭取壓和角接取壓孔徑比的值應(yīng)在0.2~0.75之間,一般宜選擇在0.4~0.6之間,這樣,既可保證計(jì)量準(zhǔn)確度,又能減小壓力損失。

  2、采用專用流量計(jì)算機(jī)的積算方案

  專用積算方案采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù),可按用戶的要求進(jìn)行各種流量(體積流量和質(zhì)量流量)的精確計(jì)算,自動(dòng)連續(xù)地對(duì)流量進(jìn)行全補(bǔ)償或部分補(bǔ)償,只要將流量方程中各個(gè)系數(shù)的公式按一定的要求編程,就可達(dá)到精確積算流量的目的。

  3、采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置

  可換孔板節(jié)流裝置是一種結(jié)構(gòu)上有重大突破的新型節(jié)流裝置,節(jié)流元件精確安裝在固定的座體內(nèi)(座體通過(guò)法蘭與管道連接),在不拆動(dòng)管道或不停輸?shù)那闆r下,可方便地提升孔板進(jìn)行檢查、清洗或更換,從而保證了計(jì)量準(zhǔn)確度。采用液壓升降裝置孔板提升輕便,特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗機(jī)構(gòu),可消除臟垢介質(zhì),為單井天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量提供了有效的手段。

  定值節(jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置。根據(jù)計(jì)算結(jié)果加工其孔徑的方法,每一種公稱通徑管道配以有限孔徑的節(jié)流件,孔徑系列按優(yōu)先系數(shù)選取。采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本??蓳Q孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套,將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化,有利于提高節(jié)流裝置計(jì)量的準(zhǔn)確度。

標(biāo)簽: 天然氣流量計(jì)
天然氣流量計(jì) 天然氣流量計(jì)計(jì)量方法存在的問(wèn)題_天然氣流量計(jì)

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