孔板流量計在計量中存在的問題
孔板流量計計量中存在的問題
孔板流量計的主要特點為結(jié)構(gòu)易于復(fù)制, 簡單牢固, 性能穩(wěn)定可靠, 使用期限長, 價格低廉等。整套流量計由節(jié)流裝置, 差壓變送器和流量顯示儀( 或流量計算機(jī)) 組成。它們可以分別由不同廠家生產(chǎn), 易于形成規(guī)模生產(chǎn), 各部分組合非常靈活。對于孔板流量計, 節(jié)流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線是使用維護(hù)的重點。..天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計量方法.. ( SY/ 6143 .. 1996) 中指出, 天然氣從地層中開采出來, 雖經(jīng)過凈化, 因其所含成分復(fù)雜, 從單井計算, 集氣計量到配氣計量, 氣體組分各不相同, 所以節(jié)流裝置在使用中所受到的腐蝕也各不相同。特別對孔板直角入口邊緣和測量管內(nèi)壁的沖刷、腐蝕尤為嚴(yán)重, 這將影響孔板直角入口邊緣圓弧半徑r 和測量管內(nèi)壁的相對粗糙度k / d 的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn), 同時流出系數(shù)c 將發(fā)生變化, 流量測量不確定度超出估計數(shù)。
被測流體特性的影響
天然氣的性質(zhì), 會隨著外界環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化, 從而影響流量計的測量精確度。對于天然氣的測量, 必須首先確定天然氣的工作溫度和壓力, 因為外界溫度的變化, 會使天然氣本身的壓力和溫度也發(fā)生變化, 都有可能造成過大的密度變化和壓縮系數(shù)變化。低密度氣體對某些測量方法呈現(xiàn)困難, 此時就要改變所選擇的測量方法, 或者作溫度和( 或) 壓力修正, 以保證測量準(zhǔn)確度。因此在評估流量計的適應(yīng)性時, 要掌握氣體的溫度.. 粘度特性。在礦場計量中或測量含有雜質(zhì)的天然氣時, 雜質(zhì)會腐蝕儀表接觸件, 使接觸表面結(jié)垢或析出結(jié)晶, 這將減少活動部件間隙, 從而改變流量計使用性能參數(shù), 降低敏感元件的靈敏度或測量性能, 影響計量準(zhǔn)確度。對于油田濕氣, 溫度降低時有水凝結(jié); 分離不凈的濕氣屬于臟污介質(zhì); 間斷計量, 將有油、水沉積在管線內(nèi): 它們屬于多組分流動, 計量時應(yīng)謹(jǐn)慎對待[ 1]。經(jīng)驗表明, 單相通用流量儀表用于多組分或多相流體, 測量性能會改變。單相流動的氣體有時也會呈現(xiàn)出雙相, 儀表就可能不適應(yīng)。測量氣液雙相流體時盡可能采用分離后分相測量, 以保證最小測量不確定度, 然而對于有些場合這種方法不切實可行或不符合要求。
儀表性能的影響
孔板流量計本身引起的誤差主要有: 孔板入口直角銳利度; 管徑尺寸與計算不符; 孔板厚度誤差; 節(jié)流件附件產(chǎn)生臺階、偏心; 孔板上游端面平度; 環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺階、偏心; 取壓位置; 焊接、焊縫突出; 取壓孔加工不規(guī)范或堵塞; 節(jié)流件不同軸度等等。這些因素都有可能影響孔板的重復(fù)性。而精確度除取決于重復(fù)性外, 還與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān)。在實際應(yīng)用中, 儀表優(yōu)良的重復(fù)性被許多因素包括流體粘度、密度等的變化所干擾, 都會影響測量準(zhǔn)確度。若儀表輸出特性是非線性的, 則這種影響更為突出。大部分流量儀表的非線性誤差不列出單獨指標(biāo), 而包含在基本誤差內(nèi)。然而對于寬流量范圍, 脈沖輸出用作總量積算的儀表, 線性度是一個重要指標(biāo), 使有可能在流量范圍內(nèi)用同一個儀表常數(shù), 線性度差就要降低儀表精確度。在脈動流動場所, 應(yīng)注意儀表對流動階躍變化的響應(yīng)。有些使用場所要求儀表輸出跟隨流動變化, 而另一些為獲得綜合平均只要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬態(tài)響應(yīng)常以時間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示, 其值前者從幾毫秒到幾秒, 后者在數(shù)百赫茲以下, 配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長響應(yīng)時間。Red medloc 認(rèn)為儀表的流量上升和下降動態(tài)響應(yīng)不對稱會急劇增加測量誤差。
流量計安裝的影響
管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的。天然氣流量計在安裝時首先應(yīng)考慮管道的布置和天然氣的流動方向, 有些雖然是能雙向工作的儀表, 在安裝時也要考慮正向和反向之間測量性能是否存在差異。并且許多現(xiàn)場不能滿足孔板流量計直管段要求的長度。大部分流量計儀表或多或少會受進(jìn)口流動狀況的影響, 因而必須保證良好流動狀況。輸送管道上
安裝的定排量泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、振蕩著的閥等都是常見的脈動源, 上游管道布置阻流件會引起流動擾動, 另外管道直徑上和方向上的急劇改變等, 都會產(chǎn)生脈動。因此應(yīng)考慮在儀表前后管道安裝支撐件。雖然脈動緩沖器可清除或減小泵或壓縮機(jī)的影響, 然而流量計還是盡可能避開振動或振動源為好[ 2] 。流量計的信號輸出顯示有流量、總量、平均流速、點流速幾種, 亦可分為模擬量和脈沖量。目前大部分儀表系統(tǒng), 在儀表上或其附近結(jié)合著電子設(shè)備。儀表( 設(shè)備) 的輸出信號容易受大功率電源影響, 大功率電源不僅會使儀表輸出脈沖波動, 還會影響儀表工作性能。因此電氣連接應(yīng)有抗雜散電平干擾的能力, 并且信號電纜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電力電纜和電力源, 將電磁干擾和射頻干擾降至水平。另外流量計的安裝除了考慮以上的幾點因素, 有時安裝還取決于流體物性。
環(huán)境條件方面的影響
雖然流量計正確安裝能正常使用, 但使用環(huán)境條件等發(fā)生了改變, 也會改變流量計測量結(jié)果。例如: 環(huán)境或介質(zhì)溫度的急劇變化引起濕度方面的問題。儀表的電子部件和某些儀表流量檢測部分亦會受環(huán)境溫度變化影響。同時影響孔板流量計計量的因素還有氣體雷諾數(shù)范圍不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 管道粗糙度影響, 管道粗糙度增加, 管道粗糙度變化不定等等。
