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孔板流量计测量天然气产生误差原因及解决方法

时间:2015/06/17来源:未知

随着世界石油天然气工业的迅速发展,天然气贸易的频繁,对天然气的准确计量要求越来越高。目前孔板流量计在国内占多数以上,而影响孔板流量计计量准确度的因素很多。主要体现在流体特性、仪表性能要求、安装要求、环境条件方面等影响计量准确度。
    天然气的输送过程是一个流程复杂、规模大、速度快且连续运行的系统。在这个系统中,无论是在井场、集气站、配气站,还是在使用者家庭都可见到用于不同目的的各种流量测量仪表。因此,流量测量仪表计量的准确度是人们选择流量计首先必须考虑的重要指标。
   孔板流量计的主要特点为结构易于复制、简单牢固、性能稳定可靠、使用期限长、价格低廉等,整套流量计由节流装置,差压变送器和流量显示仪(或流量计算机)组成。在实际应用中,影响孔板流量计计量准确度的因素很多,下面就几个方面进行论述。
(一)被测流体特性影响
    由于天然气本身会随着外界环境温度的变化而发生变化,从而影响流量计的测量精度。因此,对于天然气的测量,必须首先确定天然气的工作温度和压力,因为外界温度的变化,会使天然气本身的压力和温度发生变化,可能造成过大的密度变化和压缩系数变化。
(二)仪表性能的影响
    差压式(孔板)流量计因其设计规范、简单牢固、一致性好,不需实流标定等诸多优点被广泛应用于贸易结算,但在实际使用过程中,经常会出现一些问题,比如“空跳”、多计、少计及导压管高度修正等问题,使供需双方蒙受不必要的损失。产生这些问题的原因:
 1.差压变送器静压误差。在实际工作中,经常采用加工作静压,这种方法经常被采用。具体操作方法是:在检定完毕后,先开平衡阀,再开正压阀,送正负压室工作压力,通过调整零点克服静压影响。
 2.差压变送器安装位置偏离正确位置引起零点偏移。即指差压变送器在使用一段时后其零点向上漂移,对于0.5级差压变送器的零位输出电流超过4.08mA时,压力变送器本身就不符合差压式流量计检定规程。
    解决方法:首先选择稳定性较好的差压变送器,其次缩短检定周期,第三检定周期内经常检查、即打开平衡阀观察流量积算仪是否出现“空跳”,如出现“空跳”请计量检定部门来重新进行检定。
 3.人为因素的影响及防范措施。
    (1)人为造成高压侧导压管泄露,使差压减小,从而降低流量计示值。具体做法:在高压管焊接处、三阀组连接处、排污阀等处人为导致泄露。这种方法在监控系统上难以察觉,除非“偷气”量过大才能发现,通过突击现场检查,在冬季易于发现,而夏季则难以发现。
    (2)人为打开三阀组中的平衡阀,由此导致差压减小,从而降低流量计示值。这种方法在监控系统上难以察觉,除非“偷气”过大才能发现,因蒸汽并未向外泄漏,通过突击现场检查也较难发现。将三阀组锁在箱内是一种常用防范措施。
    (3)人为打开差压变送器高压侧排液/排气阀,导致差压减小,现象及特征同1,将变送器锁在箱内是一种常用防范措施。
    (4)令压力变送器导压通道泄漏,致使压力示值减小,从而降低密度示值,致使流量计量偏低,现场巡查可以发现。
    (5)在测温热电阻线路上串联一只小电阻,致使温度示值增大,从而降低密度示值,致使流量偏低,这一手法难以被发现,除非串入的电阻太大、太多。
    (6)与差压变送器一样修改压力变送器内的参数,使压力示值减小,从而降低密度示值,致使流量计量偏低,现象特征与差压变送器相同。
    (7)有意在超量程情况之下与小流量下用气,利用差压式流量仪表量程范围小的特点,使大流量因超量程时,差压变送器固有的输出信号限制而偏小,超量程越多,指示偏小越多,这种有意避开差压式流量计的正常测量范围用气方式,是一种***“安全”的“偷气”方式,但通过对监控数据的认真分析,管理人员可以察觉。

解决孔板流量计计量问题的途径与建议
    ,加强管理,提高人员素质。孔板流量计易于偏离标准的原因在于仪表本身的工作原理与结构特点,仪器自身误差是制造时产生的,安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沽污等造成的。因此,应严格按技术要求安装流量计量系统,消除安装误差。严格按标准规定安装、使用、处理数据,保证天然气计量的准确。
    第二,测量仪表的正确选用。测量仪表应优选标准节流装置,当流量变化范围大时要考虑用宽量程智能差变,其它类型检测仪表在相应的计量天然气的标准出前台,应慎重选用,二次仪表的计量模型应符合要求计算Fz能输入组份,实时计算c值。
    第三,加强技术培训,借鉴国外经验。引进、消化、吸取近几年发展起来的天然气计量新技术。从国外情况来看,在天然气国际贸易中,能量计量几乎已全面取代传统的体积计量,而我国的天然气计量领域中体积计量仍占统制地位。为了尽快与国际接轨,使用单位可以与各科研究院所联合攻关,开展天然气能量计量的试验工作,并在此基础上完成标准化。为了加快试验进度,建议引进国外先进的在线气相气色谱系统和流量计算机,在消化引进技术的基础上发展适合我国国情的天然气能量计量系统。

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