试论天然气流量计量中高级孔板阀的计量特性及误差原因

来源 :中国石油和化工标准与质量 | 被引量 : 0次 | 上传用户:longerken
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】本文通过对天然气流量计量的孔板式计量特征、原理和高级孔板阀的安装构造特征的分析,还对高级孔板阀计量天然气流量的软件、硬件两个方面进行了研究,对此提出了一些关于应对高级孔板阀门计量特性与误差原因的一些办法。
  【关键词】误差 天然气 流量计量 高级孔板阀
  天然气在我国的储量是非常丰富的,但是产量并不是非常高。从能源的合理利用与环保的方面来看,加快天然气的城市化进程是一个艰巨的任务。作为一种商品,天然气的交易当然也离不开一个非常重要的参数——商品的量。通过特定的计量方式将天然气折算成等值的货币,以此为标准进入了千家万户。我们国家的天然气计量一般是用体积来表示的,计量的器具也有很多中,包括容积式流量计、速变式流量计等等。然而在流量较大的环境中,都采用标准孔板差压式流量计。
  1 孔板差压式流量计的计量原理
  差压式流量计在流体流动的节流原理上产生的。流体通过节流元件,会在元件的前端和后端产生压差,这个压差是和流量的平方值成正比关系的,由此就能得出流量了。
  1.1 压差法测定天然气的原理
  流体经过管道,在节流装置的地方,流束将会局部收缩,把一部分的压能转化成了动能,然后流速变大了,压值却减小了,从而产生了压差。
  对于一个尺寸型式固定的节流装置来讲,压差是与气体的流量有关的,流量增大,压差也会变大;流量变小,压差也随之变小;流量为零,压差的数值也会为零。所以,压差的大小就能间接的表示出气体流量的大小,得到了压差值,再通过一定的计算就能得到流量值。这种测定流量的方法就是压差法测量气体流量。
  1.2 压差的产生
  在孔板的前面,连续流动的流体被孔板阻挡。其中在管壁处的流体受到的阻力最大。流速就变小了,动能由此转变成静压能,这种结果是孔板附近处在管壁边上的流体静压能变大。而处在管道最中心处的流体速度最大,静压反而较低,这就在同一截面形成了压力差,这使得流体质点多了一个加速度。这种情况下,关闭附近的流体以角度的方式流入孔板口,局部收缩由此产生。
  在惯性作用下,流体进过节流装置后仍然按照原来的方向运动,在孔板的出口形成了一个收缩的截面,此处流速最大,压力值最低。此后流束又开始变大,压力值升高,直到流体填充满整个管道,压力值恢复到最大。但此压力值会与原来有一定的差别,差别的大小即为压差。
  2 计量误差的产生
  孔板流量计在使用过程还存在不少问题,特别会产生计量误差。下面就从硬件方面还有软件方面进行讨论。
  2.1 软件问题形成的误差
  标准节流装置与不同的二次测量仪表搭配,构成了不同的计算方法。在使用标准孔板流量计测量时,天然气的压差、组分、温度还有压力等都与流量值有关。在测定时没有选择出相配的测量仪表,计算式没有考虑清楚压力温度引起的变化,都能够导致测量的准确度下降,形成计量误差。另外还可能出现实际的运行流量与设定的运行流量不符合。这可能是以下几个方面造成的。
  (1)一般对节流装置进行设置,都是按照常用流量进行的。如果实际流量与常用流量偏差较大,就会使流出系数产生较大的变化,准确度与可靠度就大大降低了。
  (2)差压计的可靠度是根据引用误差来计算的。而差压计的误差会引起流量的偏离,流量的偏离又引起雷诺数的变化,这样又会引起流出系数的变化,这些变化集中在一起,就使得实际的运行流量偏离了设定的运行流量。
  (3)液体、气体还有蒸汽等介质的温度压力变化会引起介质的密度变化,而介质流体的密度改变,最后得出的流量值肯定也不准确。
  2.2 硬件问题形成的误差
  2.2.1 高级孔板阀的问题
  孔板上小孔的尺寸不符合尺寸要求会对压差值产生影响。尺寸小于标准尺寸,会引起流量增大;而尺寸过小,会使得流量变小。
  如果平衡阀门的严密性不是很好,泄露出小部分气体在印压管中流动,会使仪表的输出变低。检查方式是将另外两个阀门紧闭,若平衡阀门泄露,输出的数值会慢慢变小,直到为零。若仪表数值不便,则证明平衡阀门的气密性良好。
  冬季气温过低造成的冻堵也能影响仪器的正常工作,所以在寒冷的冬季运行时,要加强保温伴热。
  管线布置的偏离等安装问题也会造成误差。不过由于现实环境不能满足直管段的要求等问题,这种误差也是不可避免的。
  其他还有一些会产生误差的情况。比如孔板变形、孔板被划伤、管道上有杂质、孔板入口处的直角变钝、孔板的厚度不符合标准、取压空被异物堵塞、焊缝变得突出、雷诺数的范围与标准规定不太符合等等。这些问题比较容易发现,只要经常对孔板进行检查,及时更换不合格的零件就能解决。
  2.2.2 压差变送器的问题
  压差变送器有高低压两个导管,若接反会导致结果异常。可以采用改变正反作用接片的位置来解决这个问题。
  变送器的零点不稳定,有漂移现象或者量程偏大的情况也会导致孔板流量计输出的信号降低。为了避免这种情况,应当单独校检变送器,确保仪表的精确度与量程符合要求,并不断改变仪表输入信号,观察显示数值的变化。
  如果仪表的引压管被堵塞,会造成流量计仪表的输出变化缓慢。由于气体中往往含有许多悬浮颗粒,时间久了,就会沉积在管道中。所以要加强保温措施,还要对仪器定期排污。
  3 结论、建议
  为了保证检测的准确、避免误差,提出以下几点建议:
  首先要对人员进行严格培训,提高人员的能力。不管多么精密的仪器都是由专门的人员使用,使用人员的严谨程度与工作能力对测量结果的影响相当巨大。
  造成孔板压差式流量计结果偏离的根本原因在于它的结构特点与工作原理上面。制造的时候也会由于生产设备的原因使仪器产生误差,这就要求在仪器投入之前经过严格的测试校准和调整,避免这种误差的发生。
  安装和使用过程中过多接触各种各样的物质,比如铁屑、油污和涂料等,这也会导致仪器的测量结果产生误差所以,仪器使用完毕之后,一定要保证仪器外表和内部的清洁,才能放回设备室,以确保下能能够顺利使用。
  所以,应当严格按照技术要求对仪器进行安装使用,并且要定期对仪器进行检测维护,尽量减小误差,使得测量结果更加准确。
  参考文献
  [1] 王赤羽,赵建彬,董萍.天然气流量计量的高级孔板阀计量特性与误差分析[J].中国石油塔里木石油公司天然气事业部.2007,17(3),27—28
  [2] 冯小珂,郑勇,唐红雁,万丽云.天然气流量计量的高级孔板阀计量特性与误差简要分析[J].吐哈油田销售事业部.2009.33.101—102
  [3] 雷励,赵普俊,刘伟.天然气流量计量系统的检定和校准[J].中国测试技术研究院.2002.22(4).73—75
  [4] 孙淮清.天然气流量计量技术的发展.重庆工业自动化仪表研究所[J].1995.9.20—23
  [5] 杨文川,余汉成,黄和.天然气流量计量环道检测技术[J].中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司.2001,3,30—31
其他文献
一、住房公积金文化的内涵培育企业住房公积金文化的目的,是要以文育人,提高公积金管理者的素质,统一价值观念、形成共同目标、激励高效执行,通过培育共同认可和遵守的价值观
期刊
通过对民国月份牌画的形成背景及其发展史进行梳理,从月份牌画中的不同题材、人物角色、服饰变化进行探讨,发现从民国初期到民国后期这一发展时段,人们的审美意识得到了实在
【摘要】抽油机是石油工程中应用最多、最重要的设备之一,减速箱是游梁式抽油机的重要设备,因为减速箱长期在野外运转,所以面临着润滑油渗漏等问题,本文通过对漏油部位和原因进行分析,提出改进措施,以延长减速箱的使用寿命。  【关键词】抽油机 底座 减速箱  抽油机设备是油田机械采油过程中重要的生产设备,抽油机设备好坏直接影响三抽设备的整体效率。抽油机设备常出现减速箱漏油﹑底座失效等问题。  1 减速箱漏油
目的:分析护理干预对减少普外科患者手术后肺部感染的效果.方法:选取2015年10月至2017年10月于本院普外科进行手术的90例患者作为研究资料,随机将患者分成两组,一组采用常规
随着世界技术的不断进步,人们在日常的交流越来越多,这尤其是体现在企业里面。一个优秀的企业必定有着其独特的文化知识,在这里面隐性文化尤为重要,本文着重研究其共享途径,
随着城市化进程逐渐加快,滨水景观设计日也越来越多的收到人们的重视.在滨水景观设计中,地域文化对其有着不可或缺的影响.本文将从地域性的角度为出发点,分析滨水景观设计中
目的:分析急性心肌梗死病人应用优化急诊护理流程对抢救效果的影响.方法:选取38例我院未开展前优化急诊护理流程前实施常规急诊护理流程的急性心肌梗死患者作为对照组,选取41
期刊
在“手机维修技术”课程的教学中,针对师资力量不足,实践教学环节成本过高,传统教学模式对学生职业能力提升形成制约等不利因素,积极探索校企合作模式的构建,在互惠共赢的基