天然氣流量計(jì)類(lèi)型與計(jì)量精度影響分析
發(fā)布時(shí)間：2023-09-15 02:02:15來(lái)源：hseauto.cn來(lái)源：..
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一、天然氣流量計(jì)類(lèi)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(lèi)，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。
二、計(jì)量精度影響因素分析
?。?）計(jì)量?jī)x表。在當(dāng)前的天然氣流量計(jì)量中，采用的是孔板流量計(jì)，其對(duì)于孔板的加工有著非常嚴(yán)格的技術(shù)要求，必須嚴(yán)格依照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，不然就可能會(huì)帶來(lái)計(jì)量誤差問(wèn)題。一是孔板彎曲，其本身需要考慮孔板的安裝和維修問(wèn)題，在這種情況下，孔板會(huì)出現(xiàn)一定的彎曲變形，進(jìn)而導(dǎo)致比較巨大的計(jì)量誤差，最大可以達(dá)到3.5%；二是孔板安裝，應(yīng)該在保證正常安裝的基礎(chǔ)上，注重細(xì)節(jié)部分，否則就可能出現(xiàn)較大的計(jì)量誤差。例如，導(dǎo)壓管走向不合理，使得無(wú)法對(duì)差壓進(jìn)行有效傳導(dǎo)；密封墊片的加工不合理，墊片伸出環(huán)室，對(duì)于天然氣傳輸?shù)姆€(wěn)定性造成干擾；三是節(jié)流裝置問(wèn)題，主要指節(jié)流裝置內(nèi)的突出物，包括墊片、焊縫等，其同樣會(huì)導(dǎo)致一定的計(jì)量誤差，誤差的大小由突出物的位置、長(zhǎng)度等決定。相關(guān)研究表明，如果突出物位于孔板上游管徑2倍位置，誤差最大，當(dāng)突出物存在于孔板下游位置時(shí)，計(jì)量誤差較小。
?。?）使用條件。一般情況下，設(shè)備和儀器在使用過(guò)程中會(huì)受到外界因素的影響，因此，當(dāng)使用條件發(fā)生變化時(shí)，天然氣計(jì)量就可能會(huì)出現(xiàn)誤差。例如，在天然氣運(yùn)輸過(guò)程中，如果氣體出現(xiàn)突然的壓力或者流速變化，則可能會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的差壓波動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)脈動(dòng)流，如果在節(jié)流裝置中，出現(xiàn)了比較明顯的脈動(dòng)流現(xiàn)象，則可能會(huì)引發(fā)較大的計(jì)量誤差。相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，脈動(dòng)流引發(fā)的誤差問(wèn)題最大可以達(dá)到 20%～30% ；又如，季節(jié)的變化會(huì)導(dǎo)致天然氣用量的變化，進(jìn)而導(dǎo)致超量程的問(wèn)題。以蒸汽計(jì)量為例，對(duì)其在不同季節(jié)的流量變化進(jìn)行對(duì)比，可以明顯看出，冬季流量大而夏季流量小，在這種情況下，可能會(huì)存在天然氣實(shí)際流量超出儀表本身量程的情況，從而引發(fā)計(jì)量誤差。從城市燃?xì)夤?yīng)的角度分析，如果計(jì)量裝置沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的調(diào)峰措施，當(dāng)出現(xiàn)天然氣流量的頻繁波動(dòng)變化時(shí)，同樣會(huì)引發(fā)計(jì)量誤差。
?。?）天然氣質(zhì)量。一是天然氣純度問(wèn)題，天然氣一般作為石油的伴生氣而存在，當(dāng)其從地下被開(kāi)采出來(lái)后，往往會(huì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾、除塵以及分離等一系列的操作，但是這樣仍然無(wú)法保證徹底清除其中的雜質(zhì)，在傳輸過(guò)程中，雜質(zhì)的存在可能會(huì)引發(fā)天然氣管道的腐蝕問(wèn)題。如果雜質(zhì)積聚在孔口或者孔板上，可能會(huì)導(dǎo)致天然氣流速的突然變化，又或者孔板截面的收縮，而孔板流量計(jì)對(duì)于這些變化是非常敏感的，如果不能及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理，就可能引發(fā)計(jì)量誤差。二是天然氣含水量問(wèn)題，含水量會(huì)直接影響天然氣計(jì)量的精度，如果在天然氣傳輸中，存在有少量的液體，可能會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)量偏高，通常認(rèn)為，測(cè)量中的濕氣流量會(huì)隨著孔徑比的增大而減小，當(dāng)孔徑比的數(shù)值為 0.7 時(shí)，計(jì)量得到的流量偏差為 -1.7%，如果天然氣中夾帶有少量液體，則孔徑比為 0.5 時(shí)，孔板本身的性能穩(wěn)定，但是想要得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果，還需要從孔板的上游將夾帶的液體脫出。如果使用舊的孔板流量計(jì)對(duì)濕氣進(jìn)行測(cè)量，則計(jì)量值的誤差在 3%左右。
三、不同類(lèi)型流量計(jì)精度影響因素分析
?。?）速度式流量計(jì)計(jì)量精度分析。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。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。
（2）差壓式流量計(jì)計(jì)量精度分析。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。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。工況條件。安裝管線(xiàn)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。
四、天然氣計(jì)量誤差的改進(jìn)對(duì)策
?。?）規(guī)范孔板加工。應(yīng)該嚴(yán)格依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)孔板進(jìn)行加工和安裝，確保孔板前阻力件的形式配接長(zhǎng)度合理，一般必須達(dá)到30D。如果在進(jìn)行孔板安裝的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地條件不允許，則可以將整流器設(shè)置在孔板前的直線(xiàn)管段上，保持管道線(xiàn)與孔板入口斷面垂直，將控制器的偏度控制在1°以?xún)?nèi)，同時(shí)嚴(yán)禁孔板的反向安裝。
?。?）消除脈動(dòng)流。想要對(duì)天然氣計(jì)量中的脈動(dòng)流進(jìn)行消除，減少其產(chǎn)生的影響，必須采取控水采氣措施，在不會(huì)產(chǎn)生地層水的條件下，開(kāi)展氣井生產(chǎn)，消除脈動(dòng)的源頭。同時(shí)，應(yīng)該將管線(xiàn)中的游離態(tài)液體消除，及時(shí)對(duì)管道內(nèi)部堆積的雜質(zhì)和液體進(jìn)行清除，在這個(gè)過(guò)程中，為了提高效率，可以引入自動(dòng)清管系統(tǒng)，或者設(shè)置相應(yīng)的分液器，切實(shí)消除管線(xiàn)積液導(dǎo)致的脈動(dòng)問(wèn)題。利用高效分離器，可以強(qiáng)化氣水分離效果，當(dāng)徹底清除天然氣中的水分后，才能夠保證計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同樣，為了有效抑制天然氣脈動(dòng)源引發(fā)的差壓波動(dòng)現(xiàn)象，可以在天然氣傳輸管網(wǎng)中，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的脈動(dòng)消減器，也可以選擇恰當(dāng)位置，設(shè)置緩沖罐。
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，天然氣在社會(huì)生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，天然氣流量計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性也因此受到了越來(lái)越多的關(guān)注。在天然氣計(jì)量中，受多方面因素的影響，容易出現(xiàn)計(jì)量誤差，需要燃?xì)夤竞图夹g(shù)人員的重視，對(duì)引發(fā)誤差的原因進(jìn)行分析，采取切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)和改進(jìn)措施，進(jìn)一步提升計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，做好流量計(jì)的檢定和維護(hù)，保證天然氣計(jì)量工作的良好效果。
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