影(yǐng)響天(tiān)然氣(qì)渦輪計量準确性因(yīn)素 發布時(shí)間:2019-03-28
摘(zhāi)要:在天然(rán)氣渦(wō)輪流量計 計量(liàng)系統(tǒng)結(jié)算中,标(biāo)況下的氣體流(liú)量計(jì)算是否正(zhèng)确(què)直接影響計(jì)量系(xì)統(tǒng)的準(zhǔn)确(què)性,基于 渦(wō)輪流量計 的(de)工作原(yuán)理、系(xì)統組成,分析了影(yǐng)響天然(rán)氣渦輪計量系統性(xìng)能的因素(sù),并根據分析結(jié)果制定相對應(yīng)的(de)對(duì)策。指出在(zài)天然(rán)氣貿易交(jiāo)接計量中(zhōng)應加強對渦輪計量系統(tǒng)的運(yùn)行維護和檢測(cè),以提(tí)高計量的準确(què)性。 天(tiān)然氣(qì)作爲一種(zhǒng)清潔(jié)能源(yuán)在一次能源消費中(zhōng)占據(jù)着重(zhòng)要的地位。随着中國西氣東輸(shū)、川氣東(dōng)送等國(guó)家重(zhòng)要長輸管道的(de)建成(chéng),以及(jí)城市燃(rán)氣管網(wǎng)的不斷完善,天(tiān)然氣(qì)貿(mào)易(yì)交接的科學(xué)、公正、可(kě)靠(kào)變得愈(yù)發重要。渦(wō)輪計量系(xì)統具(jù)有靈敏度(dù)高、重(zhòng)複(fú)性好、量(liàng)程比寬等優點(diǎn),在長(zhǎng)輸管道以(yǐ)及城市燃氣管(guǎn)網中得到了廣泛應用,但在實際應用過程中(zhōng)會(huì)受到各(gè)種因(yīn)素的(de)幹擾,進而(ér)影響了其(qí)計量的準(zhǔn)确(què)性。 1渦輪(lún)流量計的(de)工作(zuò)原理(lǐ) 渦(wō)輪流量(liàng)計屬于速(sù)度式(shì)流量(liàng)計,在管道中安裝(zhuāng)一(yī)台自由轉動(dòng)、軸(zhóu)與管(guǎn)道同心的葉輪(lún),當被(bèi)測氣體流(liú)過傳(chuán)感器(qì)時,在(zài)氣流作用下,葉(yè)輪受(shòu)力旋轉,其(qí)轉(zhuǎn)速與管道平(píng)均流速成(chéng)正比,葉輪轉動會周(zhōu)期地改(gǎi)變磁電轉換器的磁阻(zǔ)值(zhí),使檢測線圈中磁通随之發(fā)生周期性(xìng)變化(huà),産生(shēng)周期(qī)性的(de)感應電(diàn)勢,即電脈沖(chòng)信(xìn)号。該信(xìn)号經放大器放(fàng)大後,送至顯示儀表(biǎo)顯(xiǎn)示,渦輪(lún)流量計工作原理如圖(tú)1所示。 管(guǎn)道中流體的流速大小與葉輪(lún)轉速成正比,流(liú)量計(jì)算(suàn)如(rú)式(1)所(suǒ)示: 式中:qVf———工(gōng)況體(tǐ)積流量,m3/s;N———渦(wō)輪流(liú)量計(jì)的脈沖數(shù);K———渦輪流(liú)量計儀表系數,1/m3。 2天然氣渦(wō)輪計量系(xì)統的組成 天然氣渦(wō)輪計(jì)量系統如(rú)圖(tú)2所示,一(yī)般由(yóu)渦輪(lún)流(liú)量(liàng)計、 壓力變送器 、 溫度(dù)變送(sòng)器(qì) 、色譜分(fèn)析儀(yí)、流量計算(suàn)機5部分組(zǔ)成。渦(wō)輪流量計是該(gāi)計量系(xì)統的核心,壓(yā)力(lì)變送器、溫度變送(sòng)器采(cǎi)集(jí)輸(shū)氣(qì)工況條(tiáo)件下(xià)的壓力(lì)、溫(wēn)度信号。色(sè)譜實時在線分(fèn)析管道中(zhōng)的天然氣組分,以确(què)定天(tiān)然氣的壓(yā)縮因(yīn)子。流量計(jì)算機(jī)則将采集(jí)到的(de)壓力、溫度(dù)、工況體積(jī)流量、氣體(tǐ)組分進行(háng)運算(suàn)分析(xī),得到标準(zhǔn)狀況下(xià)的(de)氣體(tǐ)體積(jī)流量(liàng),并用(yòng)于(yú)計量交(jiāo)接,同(tóng)時保(bǎo)存相(xiàng)應(yīng)的(de)流量(liàng)曆史(shǐ)數據。 3影響天然氣(qì)渦輪計量(liàng)系(xì)統準确(què)性的主要(yào)因素 中(zhōng)國天然(rán)氣貿(mào)易交(jiāo)接中(zhōng)一般采用标準(zhǔn)狀況(kuàng)下的體積(jī)流量進(jìn)行(háng)結算,标況(kuàng)下的體積(jī)流量計算如式(shì)(2)所示(shì): 式(shì)中(zhōng):qVn———标況(kuàng)下的體積流量,m3/s;pabs———工況下(xià)測得的(de)氣體的(de)絕對壓力,kPa;pn———标(biāo)況下(xià)的參(cān)比壓力(lì),101.325kPa;Tn———标況下(xià)的參比熱力學(xué)溫度(dù),293.15K;T———工(gōng)況下測(cè)得的氣體(tǐ)熱力學溫度,K;Zn———标況下的氣(qì)體壓縮因(yīn)子;Z———工(gōng)況下(xià)的氣(qì)體的(de)壓縮因子(zǐ)。 由式(shì)(2)可(kě)知,影響(xiǎng)天然氣渦輪計量系統(tǒng)準确性(xìng)的主(zhǔ)要因素(sù)有(yǒu):工況體積(jī)流量是否(fǒu)準确;壓力、溫度在工況條(tiáo)件(jiàn)下的測量是(shì)否準确;氣(qì)體的(de)組分分析(xī)是否準确以及流量計算機的設置(zhì)是否正(zhèng)确(què)等。 4解(jiě)決措施 4.1保(bǎo)證渦(wō)輪流量計(jì)的正(zhèng)常運行 渦輪流(liú)量計(jì)安裝時應确保流量(liàng)計的(de)上遊(yóu)前、下(xià)遊後具有(yǒu)一定(dìng)長度的直管段(duàn),一般(bān)要求上遊直管(guǎn)段長度不(bú)低于20D,D爲管(guǎn)道公稱直徑,下遊直(zhí)管段(duàn)不低(dī)于5D,以消除(chú)旋渦(wō)流等流體流速(sù)分布不均(jun1)産生的測量誤差。流量計應工(gōng)作在儀(yí)表(biǎo)系數曲線線性區域(yù)内(nèi),瞬(shùn)時流(liú)量應在分(fèn)界流量以(yǐ)上,以保證其測(cè)量的準(zhǔn)确性。要(yào)特别(bié)注意脈沖放(fàng)大器的選型(xíng)和配置(zhì),其(qí)選用(yòng)和正(zhèng)常運行直接關系(xì)着工況流量數據傳輸(shū)的(de)準确性。 4.2确保(bǎo)壓力(lì)和溫度的測量準(zhǔn)确 壓力(lì)變送(sòng)器、溫度變(biàn)送器應具(jù)備限值報(bào)警、修改保(bǎo)護等功能(néng)。現場(chǎng)人員應定時核(hé)查計(jì)量系統中(zhōng)壓力(lì)值、溫(wēn)度值與(yǔ)現場變送器(qì)就地顯(xiǎn)示值是(shì)否一緻(zhì),定(dìng)期利用校(xiào)準(zhǔn)儀器檢(jiǎn)查儀表的(de)零位(wèi),防止零位(wèi)漂移(yí),對于(yú)超過儀(yí)表(biǎo)允許(xǔ)誤差(chà)的應及時更(gèng)換或者送專(zhuān)業授(shòu)權機構檢定(dìng)、校準。 4.3加(jiā)強對天然(rán)氣組(zǔ)分的分析 對于(yú)多氣(qì)源的計量(liàng)系統,建(jiàn)議(yì)設置(zhì)在線(xiàn)氣體色譜(pǔ)分析(xī)儀(yí),在(zài)線分(fèn)析天然氣的組(zǔ)分并将(jiāng)數據傳入流量計(jì)算機(jī)以實現天然氣(qì)組分(fèn)的實時更(gèng)新。色譜分(fèn)析儀(yí)應定(dìng)期利用标(biāo)準氣體(tǐ)标(biāo)定,确保正(zhèng)常工作。對(duì)于未(wèi)設置色(sè)譜分析儀(yí)的計量(liàng)系統應(yīng)定(dìng)期采集天(tiān)然氣送專業機構(gòu)化驗,同(tóng)時要(yào)加強與鄰(lín)近配(pèi)置(zhì)有(yǒu)色譜(pǔ)分析儀的(de)計量系統的組(zǔ)分數(shù)據(jù)比(bǐ)對,防止氣(qì)體組分發生較(jiào)大變(biàn)化時,預設(shè)在流量計算機中的氣體(tǐ)組分(fèn)數據未及時更新而(ér)造成計量(liàng)誤差。 4.4流量(liàng)計算機的設(shè)置要合(hé)理 對于(yú)控制室(shì)設置有流量計(jì)算機(jī)的計量(liàng)系統應根據(jù)渦輪(lún)流量(liàng)計(jì)的檢定(dìng)結果,及時修改(gǎi)計(jì)算機中設置(zhì)的儀表系數(shù),确(què)保工況流(liú)量傳輸的準(zhǔn)确。要根(gēn)據現(xiàn)場工藝情況以(yǐ)及儀表性(xìng)能,正确選擇小(xiǎo)流量(liàng)切除(chú)的工況點(diǎn),對(duì)于(yú)具有(yǒu)壓力(lì)、溫(wēn)度傳輸(shū)故障自動補償功能的(de)流量計(jì)算機要根(gēn)據工況設(shè)置(zhì)壓力、溫(wēn)度的(de)預(yù)設值,同時要(yào)合理選取(qǔ)壓力、溫度、流量(liàng)的上下限報警(jǐng)點,以(yǐ)确保(bǎo)流量計算機的正常(cháng)運行。 5結束語 天(tiān)然氣(qì)計(jì)量的準(zhǔn)确性直接(jiē)關系着行業的發展(zhǎn)和經濟(jì)效益。渦(wō)輪計量系統作(zuò)爲天然氣行業(yè)的常(cháng)用流(liú)量計(jì)量設備(bèi),其計量(liàng)的準(zhǔn)确性顯得(dé)尤爲重要,影響(xiǎng)因素也會在不同工況下有所(suǒ)差異,需(xū)要(yào)現場(chǎng)人員(yuán)加強維護,合理(lǐ)分析(xī),科學(xué)制訂對策,才(cái)能進一步(bù)提高渦(wō)輪計量(liàng)系統的準确性。
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