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孔板流量計在天然氣計量中的誤差原因分析

作者: 時間:2013-11-30 來源:網(wǎng)絡 收藏
中,使用最多的是,它由節(jié)流裝置、導壓管、差壓計、壓力計和溫度計等組成。正常情況下,它的測量準確度能滿足國家標準和石油部標準的要求。但在實際工作中,由于節(jié)流裝置設計、制造、安裝和使用不符合標準要求,參數(shù)選擇不當,用戶負荷變化,人工取值不準等原因,都不同程度地影響著流量測量的準確度。因此,找出測量誤差產生的原因及解決辦法是關系到計量準確的重要工作。

1 節(jié)流裝置

1.1孔板制造及安裝

采用時,對孔板加工的技術要求十分嚴格,必須符合國家標準或部頒標準中的規(guī)定,否則,會給天然氣流量測量結果帶來誤差。

(1)孔板偏心:實驗表明,孔板偏心引起的一般在2%以內,孔徑比β值愈高,偏心率影響愈大,所以,應避免采用β值高的孔板。

(2)孔板彎曲:由于安裝或維修不當,使孔板發(fā)生彎曲或變形,導致流量測量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結果,孔板彎曲產生的最大誤差約為3.5%。

(3)節(jié)流裝置內突出物:節(jié)流裝置中伸入管內的墊片、焊縫等也會使流量測量產生一定的誤差,誤差大小與突出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關。試驗證明,當β=0.7,突出物體位于孔板上游2倍管徑處時,產生的誤差最大;若突出物位于上游孔板處,誤差為16%~50%,若將突出物位于孔板下游時,對計量準確度的影響要小些。

1.2 提高計量準確度途徑

(1)管道要求:國家標準對計量管長度、直管、圓度和內表面粗糙度等都有嚴格的技術要求。當計量管最小長度不能滿足標準要求時,會給流量測量結果帶來偏差,其大小與孔徑比β和雷諾數(shù)有關,所以必須在孔板前面的直管上安裝整流器,才能保證計量準確度。

(2)安裝要求:孔板入口端面必須與管道軸線垂直,其偏差不能超過1度。安裝孔板時要注意裝入管道的方向,嚴禁反裝,必須符合標準對不同軸度公差的要求。法蘭、孔板與取壓裝置之間的密封墊片厚度不得大于0.03D。墊片的安裝不得突入直管段內或取壓裝置內腔,不得擋住取壓口及引起取壓位置的改變。新建站場必須在管道吹掃并運行幾天后,再將孔板安裝到節(jié)流裝置上,以免孔板被氣體中的液、固體雜質損傷或污染。

2 儀表選擇

要正確選擇與使用差壓計,差壓計量程過大,流量較小,差壓計工作在30%以下,會大大降低流量測量準確度,當計量流量減小后,要及時更換差壓計的量程彈簧或孔板規(guī)格,否則,差壓誤差會成倍增加。

在選擇儀表差壓值時,既要考慮孔徑比β,又要使經過孔板壓力損失后的壓力能滿足生產需要。法蘭取壓β值應在0.15~0.7之間,這樣既可保證計量準確度,又可以減少壓力損失。

3 脈動流的影響

(1)脈動流的起因。管道中氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化,造成脈動流,它能引起差壓的波動,使記錄曲線變成一個寬帶。①天然氣井若為氣水同產,這些井的計量差壓均發(fā)生波動;②長輸管道或氣田管道積液造成計量差壓波動;③天然氣壓縮機的使用使計量差壓發(fā)生波動;④氣井之間的壓力干擾造成的差壓波動;⑤用戶用氣不均衡,氣量在瞬間發(fā)生急劇變化,供氣調壓閥突然開大或關小也會導致差壓波動。

(2)抑制脈動流的方法。①消除或遠離脈動源:采取控水采氣;采用高效分離器,加強氣水分離;對積存在計量管段、導壓管、流量計高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應及時吹掃或清管。②控制計量管段下流閥:實踐證明,控制下流閥對各類脈動源引起的差壓波動都有抑制作用。③加裝緩沖罐:可在測量管段前加裝緩沖罐,可儲存和釋放氣體的能量,有效地平抑各種脈動源引起的差壓波動,也可設置專門的脈動衰減器。④提高差壓和孔徑比β:對于同一條計量管道,若要提高差壓,就要降低孔板直徑,使孔徑比β降低,為了使差壓和孔徑終都提高,必須相應減小計量管管徑。⑤安裝調壓閥:在測量點前入口處加裝調壓閥,穩(wěn)定輸出壓力,可有效地減少脈動現(xiàn)象對計量準確度的影響。(end)


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