孔板流量計計量中存在的問題
發佈時間：2022-04-06 23:53:42
目前，
孔板流量計1021的測量存在很多問題流量測量儀表種類繁多，計算模型多樣，如標準孔板流量計、渦街流量計、渦街流量計、超聲波流量計等，另一些缺乏必要的標準或規範支持
孔板流量計在20世紀初被用於天然氣流量測量。
天然氣在世界能源結構中的比例正在上升。據統計，1970年為17.7%，1980年為18.8%，1990年為21.5%，2000年為22.3%，2010年為24.3%。目前，我國天然氣年產量已達到2.3%×10億米左右，天然氣生產區與消費區的距離決定了該能源的國際貿易量相當大。
自20世紀90年代以來，這一數字一直在上升，已達到4200億MA，其中75%以上通過管道運輸，其餘為液化天然氣。中國是天然氣資源豐富的國家之一，天然氣遠景儲量約為38×10億m，其中陸上儲量佔79%，海上儲量佔21%。天然氣的生產和利用是一個過程複雜、規模大、速度快、連續運行的系統。
在該系統中，可以在井場、集氣站、配氣站和用戶家庭中看到各種不同用途的流量測量儀器。它的測量精度通常受到人們的重視，因此測量精度是選擇任何類型流量計時必須考慮的一個重要指標。在實際應用中，影響流量計測量精度的因素很多，下面從以下幾個方面進行討論
經過一個世紀的發展，它已成為世界上主要的天然氣流量計。據估計，目前在國外約佔60%，在國內佔90%以上。AGA（美國天然氣協會）第3號報告（測量天然氣和其他烴類流體的孔板流量計）是天然氣測量的標準。由此可見，孔板流量計對天然氣流量測量進行了非常深入細緻的研究和試驗，積累了豐富的實踐經驗，在量的基礎上實現了質的飛躍。它的標誌是標準化——使用標準孔板流量計，不需要達到當前的流量測量標準，也不需要達到流量計的所有**測量誤差
孔板流量計的主要特點是易於複製，簡單牢固，性能穩定可靠，使用壽命長，價格低，整套流量計由節流裝置、差壓變送器和流量顯示儀表（或流量計算機）組成。可由不同廠家生產，易於形成規模化生產，經濟效益高。各種部件的組合非常靈活。即使是目前推出的集成孔板流量計，也可以單獨生產，然後靈活組裝。
在現場惡劣的工作條件下，節流裝置與差壓變送器之間的壓力管道及其連接部分的使用和維護是重點。《天然氣流量標準孔板計量法》（SY6143-1996）指出，雖然天然氣是從地層中提取的，但經過分離、除塵和過濾後，由於其成分複雜，氣體成分不同於單井計算、集氣計量和配氣計量，因此，使用中的節流裝置的腐蝕也不同。
特別是孔板直角進口邊緣和測量管內壁的侵蝕和腐蝕特別嚴重，會影響孔板直角進口邊緣的圓弧半徑和測量管內壁的相對粗糙度，改變流出系數，流量測量的不確定度超過了估計值。輸出信號為低重復性的模擬信號。影響整個流量計**度的因素很多且複雜，因此很難提高**度
被測流體特性的影響;由於天然氣本身的性質，外部環境溫度的變化會發生複雜的變化，從而影響流量計的測量精度。對於天然氣的測量，必須首先確定天然氣的工作溫度和壓力，以避免密度和壓縮性的過度變化。低密度氣體給某些測量方法帶來了困難。此時，有必要改變所選的測量方法或修正溫度和或壓力，以確保測量精度。
在評價流量計的適應性時，還應掌握氣體的溫度粘度特性。雖然氣體的粘度隨溫度和壓力變化不大，但對**流量測量度;仍有一定影響。在礦井中測量或測量含有雜質的天然氣時，雜質會腐蝕儀器觸點，在接觸面上結垢或沈澱晶體，並縮小運動部件的間隙，從而改變流量計的使用性能參數，降低敏感元件的靈敏度或測量性能，影響測量精度
對於油田濕氣（伴生氣），含有大量飽和蒸汽，溫度降低時水凝結；不乾淨的水分含有油滴或油污，這是一種骯臟的介質；間歇計量會在管道中沈積油和水。它們都屬於多組分流，在測量時應謹慎對待。經驗表明，用於多組分或多相流體的單相通用流量儀表的測量性能將發生變化（或顯著變化）。
單相流動氣體有時呈現兩相。例如，當濕氣中的水顆粒與天然氣一起流動時，環境溫度或天然氣壓力偏離原始狀態，儀器可能無法適應。測量氣液兩相流時，應盡量採用分離後的分相測量，以保證測量不確定度小。然而，在某些情況下，該方法不可行或不符合
儀表性能的影響;孔板流量計本身引起的誤差主要包括：孔板入口的直角銳度、管徑與計算不一致、孔板厚度誤差、節流閥附件的台階和偏心、孔板上游端面的平整度、，環形腔尺寸的階躍和偏心、取壓位置、突出焊縫、取壓孔的非標準或堵塞處理、節流閥的不同軸向度等。這些因素可能會影響孔板的重復性。
重復性由儀器本身的原理和製造質量決定。它是過程控制應用中的一個重要指標。除了重復性，**度還與數量校准系統有關。在實際應用中，儀器良好的重復性受到很多因素的干擾，包括流體粘度和密度的變化，這些因素會影響測量精度。如果儀器的輸出特性是非線性的，這種影響更為顯著。流量計的輸出主要是線性和平方根非線性。
大多數流量儀表的非線性誤差不作為單獨的指標列出，而是包含在基本誤差中。然而，對於作為總量累加使用的寬流量範圍脈衝輸出的儀器而言，線性是一個重要指標，這使得在流量範圍內使用相同的儀器常數成為可能，而線性差將減少儀器**。對於脈動流場所，注意儀器對流量階躍變化的響應。
有些地方需要儀器的輸出跟隨流量，而另一些地方只需要響應緩慢的輸出，以獲得綜合平均值。瞬態響應通常用時間常數或響應頻率表示。前者的值從幾毫秒到幾秒鐘不等，後者低於幾百赫茲。使用顯示儀器可能會大大延長響應時間。Red medloc認為，儀表流量上升和下降的非對稱動態響應將大幅增加測量誤差
流量計安裝的影響;管道佈置偏差引起的安裝誤差是普遍存在的，主要原因是現場無法滿足直管段的長度。安裝流量計時，應首先考慮管道的佈置和天然氣的流向。雖然有些儀器可以在兩個方向上工作，但在安裝過程中還應考慮正向和反向之間的測量性能是否存在差異。大多數流量計儀表或多或少地受到入口流量條件的影響，因此有必要確保測量流體的良好流動條件。
安裝在輸送管道上的定排量泵、往復式壓縮機、振蕩閥或調節器是常見的脈動源。上游管道佈置和節流會造成流量擾動。此外，管道直徑和方向的急劇變化以及其他不良佈局也會產生脈動。流量計沒有時間跟蹤和記錄脈動擾動，導致測量誤差。因此，應考慮在儀器的前後管道中安裝支架。雖然脈動緩衝器可以消除或減少泵和壓縮機的影響，但流量計應盡可能避免振動或振動源
流量計的信號輸出顯示流量（體積流量或質量流量）、總量、平均流量和點流量，也可分為模擬量（電流或電壓）和脈衝。目前，大多數儀器系統都與儀器上或儀器附近的電子設備相結合。高電源不僅會使儀器的輸出脈衝波動，還會影響儀器的工作性能。例如，電磁流量計的磁場會發生畸變，影響測量精度。因此，電氣連接應具有抗雜散電平干擾的能力，信號電纜應盡可能遠離電力電纜和電源，以將電磁干擾和射頻干擾降低到較低水平
環境條件的影響;由於使用的環境條件與預期不同，儀器的一些性能參數和硬件也發生了變化，這將改變流量計的測量結果。例如，環境溫度或介質溫度的快速變化會導致濕度的變化。高濕度會加速大氣腐蝕和電解腐蝕，降低電氣絕緣性，而低濕度容易產生靜電。
儀表的電子元件和某些儀表的流量檢測部分容易受到環境溫度變化的影響。例如，當儀器的尺寸發生變化，流體密度和粘度通過儀器外殼的傳熱而發生變化，從而影響顯示儀器的電子元件時，測量精度將降低。此外，影響孔板流量計測量的因素包括：氣體流速導致雷諾數範圍不符合標準，管道粗糙度等的影響
在使用過程中，操作人員應做好系統的檢修、維護和維修工作，延長其使用壽命，減少測量誤差。同時，在實際應用中，應加強對《天然氣流量標準孔板測量方法》（SY6143-1996）的宣傳和實施。文中還提到了減少誤差的方法。根據附錄“節流裝置偏離使用中標準規定部分偏差的處理”的規定，在實際應用中，應在流出系數上增加兩個修正系數，即孔口入口銳度修正系數和管壁粗糙度修正系數，或採用可更換的孔口節流裝置。因此，在天然氣計量的實際應用中，我們應該深入研究、理解天然氣流量標準孔板計量方法的實質，並安裝，嚴格按照標準規定使用和處理數據，以確保天然氣測量的準確性
正確選擇測量儀器**測量儀器應使用標準節流裝置。當流量變化範圍較大時，應考慮寬範圍智能差速器。在發佈相應的天然氣計量標準之前，應仔細選擇其他類型的計量儀器。二次儀表的計量型號應符合SYT6143-1996的要求。FZ可以計算，組件可以輸入，C值可以實時計算
解決
孔板流量計測量問題的方法;加強管理，提高人員素質;孔板流量計容易偏離標準的原因在於儀器本身的工作原理和結構特點。儀器本身的誤差是在製造過程中造成的，而安裝和使用的誤差是由於安裝或長期使用過程中流體介質的腐蝕、磨損和污染造成的。因此，流量計量系統的安裝應嚴格按照技術要求進行，以消除安裝誤差。
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