提高標準孔板流量計測量準確度的措施
提高標準孔板流量計準確度的措施
標準孔板流量計流量測量的準確度除取決于標準孔板節流裝置的設計、加工制造、檢驗、安裝和使用維護外, 還取決于合理的儀表配置和選型、計量工況條件、流量積算方法和計量技術管理水平等。為了提高標準孔板流量計的準確度, 可采取以下措施。
1、標準孔板節流裝置的制造與安裝
利用標準孔板流量計測量天然氣流量必須嚴格按照SY/ T 6143 .. 1996 標準規定的各項技術指標, 對標準孔板節流裝置進行設計、加工制造、檢驗、安裝和使用。特別是孔板直角入口邊緣尖子度和測量管內壁粗糙度的加工和檢驗; 孔板前后直管段長度的保證, 直管段圓度、臺階以及孔板與測量管同軸度的保證。另外, 開發統一的標準孔板流量計的設計軟件, 可提高節流裝置設計和儀表選型的技術水平。
2、采用可換孔板裝置與定值節流裝置
可換孔板節流裝置是一種新型節流裝置, 節流元件精確地安裝在固定的座體內( 座體通過法蘭與管道連接) , 在不拆動管道或不停止流體輸送的情況下, 可方便地提升孔板, 進行檢查、清洗或更換, 從而保證了計量準確度。采用液壓升降的裝置, 孔板提升輕便, 特別適用于大口徑孔板。這種節流裝置還配有清洗室和清洗機構, 為解決污垢介質, 特別是單井天然氣的準確計量提供了有效手段。定值節流裝置改變了現有節流裝置根據計算結果加工其孔徑的方法, 對每種通徑測量管道配以有限數量的節流件, 孔徑系列按優先數系選用, 每種通徑配3~ 5 種不同孔徑比..值的孔板。目前節流裝置設計猶如量體裁衣, 定值節流裝置則變成成衣選用, 采用定值節流裝置有利于產品批量生產, 降低生產成本, 方便選用和使用, 便于監督生產?？蓳Q孔板節流裝置和定值孔板相配套, 將改變傳統的生產方式, 實現了節流裝置產品系列化、通用化和標準化, 有利于提高標準孔板裝置計量的準確度。標準孔板存在的缺點是入口直角銳利度易在流體沖刷下發生鈍化。據估計, 鈍化嚴重的可能使流出系數偏移1% ~ 2% , 鈍化后其流出系數較為穩定, 這在流量計算中給孔板入口直角銳利度的精確
修正帶來很大的困難。標準噴嘴的流出系數是穩定的, 另外, 在同樣流量和相同..值時噴嘴的壓力損失只有孔板的30% 。影響標準噴嘴推廣使用的主要原因是噴嘴制造成本高, 在標準中噴嘴的流出系數不確定度較大( 約2%) 。采用定值節流件, 專用加工設備實現批量生產, 降低生產成本, 而個別校準則可得到高精確度的流出系數, 在天然氣流量測量中用噴嘴代替孔板, 其優點是明顯的。
3、應用合理的流量積算方案
根據天然氣計量工況條件和用戶對計量精度的要求, 應采用對壓力、溫度和天然氣組分變化對流量自動部分補償或全補償的積算方案, 計量系統測量儀表配備和精度的選用應符合《天然氣計量系統技術要求》。用智能差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計算機組成在線檢測系統, 使溫度和壓力變化得到補償, 可以提高測量準確度, 降低流態脈動( 或波動) 引起的流量測量附加誤差?？装辶髁坑嬃砍瘫纫话銥? .. 3, 而實際測量天然氣流量變化有時會超過這個范圍。在這種情況下, 其測量準確度顯著下降, 如果采用定值節流裝置, 寬量程智能差壓變送器與流量計算機配套使用, 可方便地擴展流量量程或遷移量程, 進而實現傳統標準孔板流量計的智能化。
4、采取有效措施減小脈動流的影響
在實際計量管路過程中, 由于許多原因促使氣流脈動, 用標準孔板流量計測量有脈動流存在的天然氣流量會帶來難以估計的附加誤差, 而目前可采取以下措施降低脈動流對計量準確度的影響。
( 1) 利用緩沖裝置衰減脈動。
( 2) 選用計量管道內徑縮小的縮管測量方法, 使孔徑比.. 和差壓..P 都在高雷諾數范圍內進行測量。
( 3) 采用短引壓管道減少引壓管道系統中的阻力條件。
( 4) 采用自動清管系統, 將管道中的游離液體清除, 將孔板節流裝置安裝于遠離脈動源的有利位置。
5、定期進行量值溯源
要確保標準孔板流量計的準確度必須進行量值溯源, 溯源方式可以是單參數量值溯源( 如長度、壓力、溫度、時間、質量和氣分析等) , 也可以是單參數量值和天然氣流量量值的雙重溯源。在設計天然氣計量站時, 應根據不同規模測量系統的準確度要求, 考慮如何向*標準( 基準) 裝置的溯源問題。對于天然氣流量測量系統的準確度要求高于或等于.. 1% , 只采用單參數量值溯源鏈是不夠的, 必須采用標準流量計( 或裝置) 作為溯源( 或量傳) 媒介( 或稱次級標準) , 建立起與國家天然氣流量一級標準( 基準) 裝置流量值的溯源鏈, 定期通過次級標準向*標準( 基準) 進行天然氣流量測量系統流量值的溯源。
6、建立健全各項規章制度
加強計量管理, 建立健全各項規章制度, 嚴格執行計量法規, 是確?？装辶髁坑嫓y量天然氣流量準確度的關鍵。按照GB/ T 18603 .. 2001《天然氣計量系統技術要求》標準, 統一孔板流量計測量系統按照不同規模規定的測量系統配置二次測量儀表, 從設計開始, 經施工、驗收、投產、操作和維護等都按統一的技術要求執行, 使天然氣流量測量、流量積算方法、流量計算程序軟件都在嚴格的技術要求控制中, 抓好全面質量管理, 才能確保流量測量的準確度。嚴格按照SY/ T 6143 .. 1996 標準, 編制.. 流量計算值的檢驗標準程序.., 對各種不同的流量積算方法計算出的流量值進行嚴格的檢驗。對標準孔板流量計測量系統進行流量測量不確定度評估, 其測量系統總的流量測量不確定度應低于允許誤差。完善計量管理制度, 制訂一項與SY/ T 6143 .. 1996 標準配套切合實際需要的孔板流量計操作使用和管理規程。其內容包括, 建立健全各級計量管理責任
制度、標準計量器具周期送檢和維護制度、工作儀表檢驗、調校和維修制度、計量設備和計量儀表的資料檔案管理制度等。在認真貫徹執行SY/ T 6143 .. 1996 標準及其有關的計量標準的同時, 應有各項計量管理規程和管理制度與之配套, 加強計量技術人員培訓, 提高計量人員的技術管理水平。
