《标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、标准孔板流量计测量天然气流量计量 附加误差分析 I 油 。 ： ， 摘要对标准孔板流量计安装 、 使用过程中因没有严格按标准进行 安装施_ T - 所引起 的计量 附加误 差进行分析， 找 出产生误 差 的根 源 ， 并结 合 实际 工作 条 件 ， 提 出减 少误 差 的 措施 ， 以提 高标 准 孔板 流量 计 的 计 量 稳 定性 和 准 确 性 。 关键 词 标 准 孔板 流 量 计测 量天 然 气流 量误 差 分 析 Ab s t r a c t T h e a n a l y s i s c e n t e r s a r o u n d t h e me t e r i n g
2、a d d i t i o n a l e T o r s w h i c h i s c a u s e d b y t h e i n s t a l l a t i o n n o t c a e d o u t s t ri c t l y a c c o r d i n g t o t h e s t a n d a r d s i n t h e i n s t a l l a t i o n a n d a p p l i c a t i o n p r o c e s s o f s t a n d a r d o ri fi c e p l a t e fl o w me t
3、 e r s T h e n s o me r e a s o n s o f e r r o r s a r e f o u n d o u t C o mb i n e d wi t h a c t u a l wo r k i n g c o n d i t i o n s ， s o me me a s u r e s o f e l i mi n a t i n g e rro r s a r e p u t f o r w a r d i n o r d e r t o i mp r o v e t h e me t e rin g s t a b i l i t y a n d
4、a c c u r a c y o f s t a n d a r d o ri fi c e p l a t e fl o w me t e r s Ke y wo r ds s t a n d ar d o rific e pl a t e flo wme t e r s ；me a s u r e me nt ；n at u r a l g a s flo wr at e ；e r r or a na l y s i s 流 量测量 用标 准 孔板 流量 计 的历 史 悠久 ， 应 用 广泛 。它 的特点是结 构简单 ， 使用 寿命 长 ， 适应 性较 广 。 目前， 标 准节 流装置
5、的结 构 已经 标准 化 ， 有可 靠 的试验数据 ， 只要严格遵照 G B T 2 1 4 4 6 2 0 0 8 用标 准孔 板流 量计 测量 天然 气 流量 标 准 中 的加工 和 安 装 要求 ， 就可 以根据 计算结 果制 造和 使用 ， 不必 单独 检定就 能保证计 量装置 的准 确性 但 由于标 准孔 板 流量计 的设 计安 装要 求 及气 质要 求 比较 苛 刻 ， 在实 际的 1 二 况条 件下 很难 符合 标 准要 求 容 易造 成 流量 计产生计量附加误差。结合现场实际情况 ， 对产生 计量附加误差的原因进行分析并探讨解决方法。 上下游直管段长度不够 1 产 生误 差的原
6、 因 上下 游直管段 长度 不够 ， 气 流得不 到充分 发展 ， 将使计量结果造成较大误差。计量标准规定的最短 直 管段长 度 ， 在现 场实 际中一般很 难得 到满 足 ， 特别 是由于输气工艺等原因， 计量装置的上游往往都存 在弯头。如果是单弯头或平面双弯头将使计量结果 偏高l I ； 对于多个弯头， 将使计量结果偏低。 2解 决措施 应该 在节 流装置之 前加装 整流 器 ， 避免 旋转 流 、 涡流对计量的影响。 天然气的气质和气流条件 1 产 生误差 的原 因 G B T 2 1 4 4 6 2 0 0 8 用标 准孔板 流量计 测量 天然 气流量 标 准中规定 ， 通过 孔板 的
7、天然气是 经 净化处 理后的天然气 ， 气流的流动应是保持亚音速的、 稳定 的或 仅 随时间缓 慢变化 的 。气 流是 均匀单 相的牛顿 流体 。若气体含有质量分数不超过 2 的固体或液 体微粒 ， 且成均匀分散状态， 也可以认为是均匀单相 的牛顿流体。 气流流经孔板以前 ， 其流束应与管道轴 线平行 ， 气流流动应为充分发展紊流且无旋涡， 管道 横截 面所 有点 上 的旋 涡 角小于 2 。 即认为无旋 涡 。 通 过计量 调查发 现 ， 目前在 油 田天然气计 量 中 约 5 0 的计量点其气流条件具有以下两个特点。 ( 1 ) 气 体流量 不稳 定 ， 并 随时 间周期性 地大 幅度 变
8、化 ， 属脉动流体。产生脉动源 的原因1 2 1 ： 往复式 压缩机、 发动机和叶片式增压机 ； 调压阀猛开关或 者阀芯松动和磨损 ；大量水或油的冷凝物在管线 中不规则 运动 ( 2 ) 气质 中含水量 大 ， 并夹带 原油 及微量颗 粒杂 质 ， 气 流流经 节流装 置时 产生凝 析液 。气质 、 气 流条 件 达不 到 G B T 2 1 4 4 6 2 0 0 8 用标 准孑 L 板 流量计 测 量天然气流量 标准中规定的要求 ， 必将产生计量附 加误差。 为 了获得准确的计量值 ， 必须抑制气流的脉 动及 消除气 质 中的水分 和杂质 。 2 解决 措施 进入流量计的气体必须先通过气液
9、分离器、 过 滤 器 。 ( 1 ) 把测量管装在对消除脉动来说较为有利的 位 置 。 例 如装在 调压 阀 的入 口或 远离脉 动源处 。 ( 2 ) 为 了减 少脉 动幅度 ， 可在 脉动 源和测量 管之 间的管线 上加装 一个 容器 ，或者 设计 专门 的脉 动衰 减 器 把 节流 阀或 限流器装 在脉 动源 和测量管 之间 S UPE RVI S10N IN PE TR 0L 燕l _I M I N DU ST RY 是减少脉动的最有效方法 但是这种方法压力下降 过大 ， 除非条件许可， 否则不宜采用。 ( 3 ) 在差压仍然保持较高的操作前提下 ， 可用较 小 的测 量管 ， 而 孔
10、板 开孔 直径 基本 不变 。 ( 4 ) 在 流量 计前 、 后取 压 管 出 口处 分别 加装 一个 具有一定容积的气液分离器 ， 使进人流量计的差 、 静 压信号达到先气液分离及缓冲后再进入计量装置。 ( 5 ) 导 压管路 上 的上 、 下游 导压 阀应 选用 大通 径 的球 型阀 。 ( 6 ) 为 了防止 导压 管 的冻堵 ， 必 须对 导压 管路 进 行保温 ， 并增加加热补偿保温措施。 ( 7 ) 对于因下游波动源而引起 计量点气流脉动 的情况 ， 可通过调整流量计下游侧 阀门的阀位 ( 关 小) ， 使计量点气流脉动幅度减小。 试验证明， 采用关 小计量管下游阀的方法来控制气
11、流的脉动 ， 效果是 十分明显的 ， 此方法在实际使用时， 必须在确保安全 生产的情况下进行。 试 验证 明通 过上 述方 法 能有效 地 抑制气 流 的脉 动、 消除气质中的水分及杂质 ， 减少流量计的计量附 加 误差 。 标准孔板 1 产 生误 差 的原 因 ( 1 ) 在长时间的使用过程中， 标准孔板由于被天 然 气 的侵 蚀或 机 械磨 损 而 产生 变 形 ， 孔 板 的光 洁 度 下降， 人 口的尖锐程度变圆， 使其 圆弧半径不能满足 标准要求 ： 尖锐度变圆后对计量的影 响是使计量数 据 比实 际流量 偏低 ， 最 多可 能偏低 1 0 。 ( 2 ) 标 准 中规定 孑 L 板
12、厚 度 E应 介 于孔 板 开孔 厚 度 e 与 0 0 5 D之间。 如果超出这个范围 ， 将使气流流 过孑 L 板的阻力损失增大 ， 使计量值 比实际流量高 ， 造 成 1 以内 的附加计 量误 差 。 ( 3 ) 孑 L 板孔径尺寸测量不准确 。没有及 时送到 检定 部 门进 行 检定 而是 用 游标 卡尺 在 现 场 进行 测 量。由于没有在标准状况下 ( 绝对压力 为 1 0 1 3 2 5 k P a 、 热 力 学温 度 为 2 9 3 1 5 K) 进 行 检 定 ， 当现场 温 度 较高时 ， 所测孔板孔径值将偏高， 造成流量计算值 比 实际流量值偏高 。 ( 4 ) 孔板装
13、反 ， 使差压降低 ， 造成计量气量 比实 际气量偏小约 1 0 l 7 。 2 解 决措 施 ( 1 ) 在 孔板 设 计 、 加 工 、 检 验 、 安 装 和使 用 中 ， 一 定要 确保 符合 标准 。如 确保 孔板 平整 干净 、 不 变形 、 无缺 口和无撞擦伤 ， 直角人 口边缘尖锐， 正确安装等 都是十分重要的。 ( 2 ) 定期对孔板进行检查 、 清洗 ， 按检定周期及 时送到检定部门进行检定。 ( 3 ) 为 了避免人 为 过失造 成 的计量 误差 ， 要加 强 对计 量 的管理 和对 人员 的培 训工 作 。 差压变送器 1 产 生误差 的原 因 差压变送器的准确度及性能
14、对流量计的计量结 果 影 响较大 。 实 际工 作 中 ， 由于 没有 按照设 计要 求进 行差压变送器的选型 、 安装和使用中的维护保养 导 致 流量计 产 生计 量附 加误差 的情 况是 经 常发生 的 ( 1 ) 差压变送器 的准确度等级和量程范围的选 择不正确 ， 没有按照 G B T 1 8 6 0 3 2 0 0 1 天然气计量 系 统技 术 要 求 要求 进 行选 型 ， 造 成 “ 小 马拉 大 车或 大 马拉小 车 ” 现象 的 出现 ， 导 致 了计量 附加 误差 。 ( 2 ) 差 压变 送 器 的零 位 偏 高 ( 或 低 ) ， 造 成 静 、 差 压值偏大 ( 或小
15、 ) ， 使计算气量 比实 际气量偏大 ( 或 小 ) 。 ( 3 ) 差压变送器的三阀组漏气或堵塞。 高压阀漏 气 ， 将导致计算气量 比实际气量偏小 ； 低压阀漏气将 导致计算气量 比实际气量偏大；平衡 阀内漏将导致 计算气量比实际气量偏小 。 2 解决 措施 ( 1 ) 严 格 按照 G B T 1 8 6 0 3 2 0 0 1 天 然气 计 量 系 统技术要求 要求进行选型、 安装。 ( 2 ) 定期对差压变送器进行 回零检查 ， 发现有异 常或超差情况， 应及时进行校准 ， 到期检定 。 ( 3 ) 定期 对差 压变 送器 进行 排污 验漏检 查 。 ( 4 ) 冬 季气温 下 降
16、 。 特别 是 油 田伴 生气 含水 量增 多 ， 易 发生 冻 堵 ， 需 增加 排 污 次数 ， 给差 压 变 送器 加 装保温设备( 如加保温箱和伴热带) 。 差压信号传递失真 1 产 生误差 的原 因 差压信号传送失真使得差压变送器上接收到的 差压信号与节流装置所产生 的差压信号不相等 ， 从 而引起计量 附加误差 。差压信号传送失真包括稳 态值失真和动态失真。在稳定流条件下只存在稳态 值失真。在脉动流条件下既可能存在稳态值失真又 会有动态失真。稳态值失真可能引起的部位和原因 有 导压 管 引向不 合理 、 切 断 阀设 置不 当、 隔离 液液位 高度 不 相等 、 正 负压 引压管 坡度 不合 理
