摘(zhāi)要：針對标準(zhǔn)孔闆(pǎn)流量計(jì) 存在的問題(tí),分析(xī)影響測量(liàng)正确(què)率(lǜ)的(de)主要因素,提(tí)出了提(tí)高标準孔闆流(liú)量計測量正确(què)率的具體(tǐ)措施(shī)。
　　針對标準孔闆(pǎn)流量計(jì)存在的(de)問題(tí),分析(xī)影響測量正(zhèng)确(què)率的(de)主要因素(sù),提出(chū)了提高(gāo)标準孔(kǒng)闆流量(liàng)計測量(liàng)正确率的具體(tǐ)措施(shī)。
一.影響标(biāo)準孔闆流量計測量(liàng)正确(què)率的(de)因素
在實際計(jì)量工(gōng)作中,影響天然氣流量測(cè)量正确率有以(yǐ)下幾種因素。
1.天然氣(qì)實際流動(dòng)狀态(tài)對計(jì)量的(de)影響(xiǎng)
　　根據sy/t6143--2004傭标(biāo)準孔闆(pǎn)流量計(jì)測量(liàng)天然(rán)氣流(liú)量》規定,氣(qì)流通(tōng)過節流裝置的(de)流動必須是保(bǎo)持亞(yà)音(yīn)速穩定(dìng)的或僅(jǐn)随(suí)時間緩慢(màn)變化的單(dān)相牛(niú)頓流體。在(zài)氣(qì)流(liú)流經(jīng)孔闆(pǎn)前，其流束(shù)必須(xū)與管道(dào)軸(zhóu)線平(píng)行,不(bú)得有旋轉流,特别(bié)不适用(yòng)于(yú)脈動流的流(liú)量測量。但是在(zài)現場使用(yòng)中，實(shí)際流(liú)動(dòng)狀态根(gēn)本達(dá)不到這種理想的實驗室(shì)的參比條件(jiàn)要(yào)求,由(yóu)于氣井産(chǎn)水、壓縮機(jī)的增(zēng)壓、用(yòng)戶不均勻(yún)用(yòng)氣、輸氣(qì)管道(dào)中未(wèi)設置集液(yè)器、聚集在管道低處的天然氣(qì)凝液(yè)不均勻流動、調(diào)壓閥性能(néng)不穩、閥心彈動以及(jí)分離(lí)器放(fàng)液閥(fá)的(de)開關等幹擾(rǎo)因素(sù),都會使計量管(guǎn)道中(zhōng)出現(xiàn)脈(mò)動流(liú)或渦流。從試驗中(zhōng)發現，在(zài)孔闆上(shàng)遊40d的直管(guǎn)段産生渦流,會使流(liú)量值示值低(dī)9%。
2.标(biāo)準孔闆節流裝(zhuāng)置偏離标準的(de)影響(xiǎng)
　　孔闆流量(liàng)計 的流出(chū)系數(shù)c是在上遊(yóu)直管(guǎn)段充分(fèn)長(zhǎng)的實驗室(shì)的(de)參比條(tiáo)件下，即孔闆節(jiē)流(liú)裝置在滿足(zú)規定的技術指(zhǐ)标下進行校準(zhǔn)标定的,應(yīng)做到幾何尺寸(cùn)相似(sì)和流體力學相似，才具(jù)有其計(jì)量的特性曲線(xiàn)。當孔(kǒng)闆前後的(de)直管(guǎn)段長度、孔闆和孔(kǒng)闆(pǎn)夾持(chí)器未達到(dào)标準(zhǔn)要求時(shí),特别是(shì)孔闆(pǎn)入(rù)口(kǒu)直角(jiǎo)尖銳(ruì)度和測量管(guǎn)内(nèi)壁粗糙度(dù)達不(bú)到标準要(yào)求時,都會(huì)引|起氣流(liú)流(liú)态的畸變而使流(liú)出系(xì)數(shù)c值(zhí)改變,從而(ér)影響流量(liàng)計正(zhèng)确率。據文獻可(kě)知,對于(yú)小孔徑孔闆(pǎn),入(rù)口邊緣隻要有輕(qīng)微的(de)磨圓就(jiù)會(huì)引起(qǐ)流量測量(liàng)值5%的負偏(piān)差，嚴(yán)重磨(mó)蝕和(hé)中(zhōng)等沾污(wū)的孔闆也會引(yǐn)起12%的負偏差(chà)。
3.流(liú)量積算方法不(bú)當對計(jì)量(liàng)的影(yǐng)響
标(biāo)準孔闆節(jiē)流裝置與配置(zhì)不同(tóng)的二次測量儀表構成不(bú)同的流量積算(suàn)方法。采用标準(zhǔn)孔闆(pǎn)流量(liàng)計測(cè)量天然氣(qì)流(liú)量(liàng)，其流(liú)量值與天然氣組分(fèn)、差壓(yā)、壓力、溫度(dù)等有(yǒu)關。流量(liàng)測(cè)量系(xì)統未能嚴格按(àn)計量标準要求(qiú)配置相應的測(cè)量儀表,流(liú)量積(jī)算時氣體壓力(lì)、溫度和天然(rán)氣(qì)組分的變化未(wèi)能得到完全補償,從(cóng)而造(zào)成流(liú)量計正确(què)率下(xià)降。
4.計(jì)量管理對(duì)計量的(de)影響
　　由(yóu)計量現場調查和曆(lì)年(nián)來的經驗表明，計量過(guò)程中沒有(yǒu)嚴(yán)格(gé)執行計量(liàng)管理(lǐ)規程中要求定期維(wéi)修(xiū)和(hé)檢驗(yàn),會造成計量正确率下(xià)降。如節(jiē)流裝置沒(méi)有定(dìng)期地進行檢查(chá)清洗,孔闆(pǎn)取壓(yā)裝置嚴重污染(rǎn)，孔闆迎流面污物堆(duī)積(jī),使計量(liàng)結果(guǒ)偏(piān)低,附加(jiā)誤差(chà)無法估計(jì);計量旁路管道(dào)閥門(mén)内漏,使計(jì)量值偏低(dī);計量檢測(cè)器(qì)具使用(yòng)和維(wéi)護不當,造(zào)成測(cè)量參數的(de)附加誤差等(děng)。同(tóng)時在(zài)流量(liàng)各參(cān)數的測量(liàng)和計算過(guò)程(chéng)中有意(yì)或無意地滲進(jìn)了人爲因素,造(zào)成不同(tóng)程(chéng)度的(de)傾向性計量，在(zài)校準、取值和計(jì)算過(guò)程中(zhōng)都向(xiàng)已方有利方面(miàn)傾斜,這無形中擴大了流量測量的不(bú)确定度(dù)。
二、提高标(biāo)準孔闆流(liú)量計正确(què)率的措施(shī)
爲了提高(gāo)标準(zhǔn)孔闆(pǎn)流量(liàng)計(jì)的正确(què)率,可采取以下(xià)措施。
1.标準孔(kǒng)闆節流(liú)裝置(zhì)的制(zhì)造與安裝
　　利用(yòng)标準(zhǔn)孔闆流量(liàng)計測量天然氣(qì)流量必(bì)須(xū)嚴格(gé)按照sy/t6143-2004标準規定的各(gè)項(xiàng)技術指(zhǐ)标，對标準(zhǔn)孔闆(pǎn)節流裝置進行(háng)設計、加工(gōng)制(zhì)造、檢驗(yàn)、安裝(zhuāng)和使用。特别是孔闆(pǎn)直角(jiǎo)入口邊緣尖子度和測量管内壁粗糙度的加工和(hé)檢驗;孔闆(pǎn)前後直管(guǎn)段長(zhǎng)度的(de)保證(zhèng)，直管段圓度、台(tái)階以及孔闆與(yǔ)測量管同軸度(dù)的保(bǎo)證。另(lìng)外，開(kāi)發統一(yī)的标準(zhǔn)孔闆流(liú)量(liàng)計的(de)設計軟件(jiàn),可提(tí)高節流裝(zhuāng)置設計和(hé)儀表(biǎo)選型(xíng)的技(jì)術水平。
2.采(cǎi)用可換孔闆裝(zhuāng)置與定(dìng)值(zhí)節流(liú)裝置
　　可換孔闆(pǎn)節流裝置(zhì)是一(yī)種新(xīn)型節流裝(zhuāng)置,節流元(yuán)件正确地(dì)安(ān)裝在固(gù)定的座體(tǐ)内(座(zuò)體通過法蘭與(yǔ)管道(dào)連接)，在不(bú)拆動管道或不(bú)停止流體輸送(sòng)的情況下，可方便地提升孔闆，進行檢查(chá)、清洗(xǐ)或更換(huàn),從而保(bǎo)證了計(jì)量正确(què)率。采用液(yè)壓升降的裝置,孔闆(pǎn)提升輕(qīng)便(biàn),特别(bié)适用于大口徑(jìng)孔闆。這種節流(liú)裝置還配有清(qīng)洗室(shì)和(hé)清(qīng)洗機構,爲(wèi)解決污垢介質，特别是單(dān)井天然氣的準(zhǔn)确計量提(tí)供了(le)有效手(shǒu)段。
　　定值(zhí)節流(liú)裝置改變(biàn)了現有節流裝(zhuāng)置根據(jù)計算(suàn)結(jié)果加工其孔徑(jìng)的方法(fǎ),對(duì)每種通徑(jìng)測量管道(dào)配(pèi)以有限數量(liàng)的節(jiē)流件,孔徑(jìng)系列按優(yōu)先數系選(xuǎn)用,每種通(tōng)徑配35種不同孔徑比(bǐ)β值的孔闆(pǎn)。目前節流裝置設計(jì)猶(yóu)如(rú)量體(tǐ)裁衣，定(dìng)值節流(liú)裝置則變成成(chéng)衣(yī)選用(yòng),采(cǎi)用定(dìng)值節(jiē)流裝置有(yǒu)利于(yú)産品(pǐn)批量(liàng)生産，降低生産(chǎn)成本(běn),方便(biàn)選用(yòng)和使用，便于監(jiān)督生産(chǎn)。可換孔闆節流裝置和(hé)定值孔闆相配(pèi)套,将(jiāng)改變傳統(tǒng)的生産方式,實(shí)現了節流裝置(zhì)産品系列(liè)化、通(tōng)用化(huà)和标(biāo)準化(huà),有利于(yú)提高标準孔闆裝置計(jì)量的正确(què)率(lǜ)。
　　标(biāo)準孔闆存在的(de)缺點是(shì)入(rù)口直角銳利度易在(zài)流體(tǐ)沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估計(jì),鈍化(huà)嚴重的可能使流(liú)出系數(shù)偏移(yí)1%~2%,鈍化後其流出系數較爲(wèi)穩定,這在流量(liàng)計算中(zhōng)給孔闆(pǎn)入口直(zhí)角銳利度的正确修正(zhèng)帶來很大的困難。标準噴嘴的(de)流出系數(shù)是穩(wěn)定的(de)，另(lìng)外(wài)，在同樣流量和相同(tóng)β值(zhí)時(shí)噴嘴的壓(yā)力損失隻(zhī)有孔(kǒng)闆的30%。影響标準噴嘴推(tuī)廣(guǎng)使用的主要原因是噴(pēn)嘴制造成本(běn)高,在标準中(zhōng)噴嘴的流出(chū)系數(shù)不确(què)定(dìng)度較大(dà)(約2%)。采用定(dìng)值節(jiē)流件,專用(yòng)加工(gōng)設備實現(xiàn)批量(liàng)生産,降低生産(chǎn)成本,而個别校(xiào)準則可得到高(gāo)正确度(dù)的流出(chū)系數,在(zài)天然氣流量測量(liàng)中用(yòng)噴嘴(zuǐ)代替(tì)孔闆(pǎn)，其優點是明顯的(de)。
3.應用(yòng)合(hé)理的(de)流量(liàng)積算(suàn)方(fāng)案(àn)
　　根據(jù)天然(rán)氣計(jì)量工況條件和(hé)用戶(hù)對計(jì)量精(jīng)度(dù)的(de)要(yào)求，應采(cǎi)用對(duì)壓(yā)力(lì)、溫度(dù)和天然(rán)氣(qì)組分變化(huà)對(duì)流量自(zì)動部分補(bǔ)償或全補償的積算(suàn)方案，計量(liàng)系統(tǒng)測量(liàng)儀表配備和精度的(de)選用應符(fú)合gb/t18603-2001妖然氣(qì)計量(liàng)系(xì)統技術(shù)要求》。用 智能差(chà)壓變送器(qì) , 壓力(lì)變送(sòng)器 、 溫度變(biàn)送器 和流(liú)量計算機(jī)組成在線(xiàn)檢測系(xì)統(tǒng)，使溫(wēn)度和(hé)壓力(lì)變化(huà)得到補償(cháng)，可以(yǐ)提高測量(liàng)正确(què)率(lǜ),降低流态脈(mò)動(或波(bō)動)引起(qǐ)的流量測量附(fù)加誤差。孔闆流(liú)量計量程(chéng)比一般爲1~3,而實際測(cè)量天(tiān)然氣(qì)流量變化(huà)有時會超(chāo)過這(zhè)個範圍。在(zài)這種情(qíng)況下，其測量正确率顯(xiǎn)著下降,如果采(cǎi)用定(dìng)值(zhí)節(jiē)流裝置,寬(kuān)量程智能(néng)差壓變送(sòng)器與(yǔ)流量(liàng)計(jì)算機配(pèi)套使(shǐ)用,可方便(biàn)地擴(kuò)展流量量(liàng)程或遷(qiān)移量程(chéng),進而(ér)實現傳統(tǒng)标準孔闆流量計的(de)智能化。
4.建(jiàn)立健(jiàn)全各(gè)項規章制(zhì)度(dù)
　　加強計量管理(lǐ),建立健全各(gè)項規章制(zhì)度,嚴格執行計(jì)量法規(guī),是(shì)确保孔闆流(liú)量計測量天(tiān)然(rán)氣流量(liàng)正确率的(de)關鍵(jiàn)。按照gb/t18603-2001天然氣計(jì)量系統技術要(yào)求》标(biāo)準,統一孔(kǒng)闆流(liú)量計測量系統按照不同(tóng)規模規(guī)定(dìng)的測量系(xì)統配(pèi)置二次測量儀表,從(cóng)設計(jì)開始(shǐ),經施工、驗收、投(tóu)産、操(cāo)作和(hé)維(wéi)護等都按統一的(de)技術要求(qiú)執行，使天(tiān)然氣流量(liàng)測量、流量(liàng)積算方法(fǎ)、流量計算(suàn)程序(xù)軟件都在嚴格(gé)的技術要求控(kòng)制中,抓好全面(miàn)質量(liàng)管(guǎn)理(lǐ),才能(néng)确保流(liú)量測(cè)量(liàng)的正确(què)率。嚴格按照sy/t6143-2004标(biāo)準(zhǔn)，編制(zhì)流量計算(suàn)值的(de)檢(jiǎn)驗标(biāo)準程序(xù)",對各種不(bú)同的流量積算(suàn)方法(fǎ)計算出(chū)的(de)流量(liàng)值進(jìn)行(háng)嚴格的(de)檢驗。對标準孔闆流(liú)量計測量(liàng)系統(tǒng)進行流量測量(liàng)不(bú)确定度(dù)評估,其測(cè)量系統總的流(liú)量測(cè)量不确定度應(yīng)低于(yú)最(zuì)大允許(xǔ)誤差。完(wán)善(shàn)計量管理(lǐ)制度(dù),制訂(dìng)一項與sy/t6143-2004标(biāo)準配(pèi)套切(qiē)合實際(jì)需(xū)要的孔闆(pǎn)流量計操作(zuò)使用和管理(lǐ)規(guī)程(chéng)。其内(nèi)容包括(kuò),建立健(jiàn)全各(gè)級計(jì)量管理責任(rèn)制度、标(biāo)準計量(liàng)器(qì)具周期送檢(jiǎn)和維護(hù)制度、工作儀表檢驗、調校和維(wéi)修制度.計(jì)量設(shè)備和計(jì)量(liàng)儀表(biǎo)的資料檔案管(guǎn)理制度等。在認(rèn)真貫徹執行(háng)sy/t6143-2004标(biāo)準及(jí)其有(yǒu)關的(de)計量标(biāo)準的同(tóng)時,應有各項計(jì)量(liàng)管理規(guī)程和管理(lǐ)制(zhì)度與之(zhī)配套(tào),加強(qiáng)計量(liàng)技術人員培訓(xùn)，提高計量人員(yuán)的(de)技(jì)術(shù)管理水(shuǐ)平.

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