天然气场站中孔板流量计误差影响因素及应对措施
天然气计量误差原因分析及改进措施
天然气计量误差原因分析及改进措施天然气作为清洁能源,燃烧效率及性价比高,是居民生产生活中所依赖的重要能源。
随着我国城市规模的扩大以及公众环保意识的增强,天然气快速普及。
计量作为天然气管理的重要环节,影响着关联主体的切身利益,对此本文以天然气计量为主题,在天然气计量概述基础上,论述天然气计量误差成因并提出改进对策。
关键词:误差分析改进措施优化策略调试安装1 天然气计量概述1.1含义天然气计量主要是采取一定的技术标准和计量工具对天然气属性、流量、质量进行检测的一种方法。
通常情况下,运用间接方式对流动中的天然气流量予以测量,具体包括检验、维护等环节,任何一个环节测量不准确均会影响到最终的结果。
天然气计量方式主要包括能量计量、质量计量以及体积计量三种类型,目前我国主要采取的是体积计量方式,相对单一,存在诸多不足之处。
1.2现状天然气是由不同成分构成的,其主要燃烧成分为烷烃,此外还包括一些非烷烃物质,烷烃所占比例不同对应的天然气热值、燃烧效率有所不同。
因此,采取合适的计量方式可以更好保障关联主体的合法权益。
关于天然气价格,国家发改委在2020年颁布的《中央定价目录》中明确提到,实行开放的定价方式,以市场为导向,通过市场形成价格,鼓励多元主体参与到市场竞争当中,遵循公平、精准的计量原则。
2019年,我国成立了国家油气管网公司,这意味着天然气市场化运行的快步推进,在市场化作用下,天然气发展管理难度将会加大,天然气质量也将参差不齐。
因此,构建精准、高效、稳定的天然气计量体系意义深远。
1.3技术类型随着科学技术的发展,天然气计量技术快速发展,计量类型逐渐增多,目前常见的计量方式主要包括:容积式计量技术,这种计量模式具有稳定性、智能性等特点,在计量精准性方面发挥着重要作用;超声波计量技术,这种计量技术具有安装方便、宽量程、精度高、低功耗等特征;热式质量计量技术,这种技术的显著优势在于计量精准度高、宽量程比,其不足在于对天然气流体介质有着严格要求,对高清洁度天然气计量更为精准,因此使用范围较为局限。
孔板流量计显现的问题及解决方法 孔板流量计是如何工作的
孔板流量计显现的问题及解决方法孔板流量计是如何工作的孔板流量计是目前在石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域用于测量气体、蒸汽、液体及引的流量的紧要手段。
1、流通截面积的变化在现场使用中,孔板表面可能会粘接上一层污垢或杂质,导致流通截面积变小,测量差压就会增大,从而测量流量增大。
解决方法:检查孔板四周是否干净,对其进行清洗。
2、变送器零点漂移假如使用时间较长,变送器的零点可能会发生漂移,假如是正漂移,显示的差压将会增大,显示的流量就会增大。
解决方法:对变送器的零点进行校正。
3、孔板流量计上下游直管段长度不够上下游直管段长度假如不够,气体将得不到充分进展,会使计量结果造成较大误差,假如上游在规定直管段内存在单个弯头或平面双弯头,将使计量结果偏高。
解决方法:改造蒸汽管道,使上下游直管段长度达到规定要求。
在节流装置之前加装整流器。
4、孔板厚度不符合规定标准中规定孔板厚度应介于孔板开孔厚度e与0.05D之间。
假如超出这个范围,将使气体流过孔板的阻力损失增大,使计量值比实际值偏高。
孔板流量计解决方法:检查孔板厚度,假如超出这个范围,进行更换。
孔板流量计5、差压变送器的三阀组漏气假如三阀组中的低压阀漏气,将会导致测量差压增大,测量结果就会增大。
解决方法:假如三阀组中的低压阀门漏气,将该阀门进行紧固,必要时进行更换。
6、隔离液液位高度不等引压管中从冷凝罐到差压变送器中的液位是为了将高温介质与差压变送器隔开,保护差压变送器。
假如低压测液位高度高于高压测液位高度,将导致测量差压增大,测量流量就会增大。
解决方法:检查高处与低处侧冷凝罐的高度是否一致,假如不一致,进行校正。
检查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道,假如低于管道,将冷凝罐的高度抬高。
随着微电子技术和传感器技术的进展以及计算机技术对仪表的渗透,孔板流量测量技术获得了一次飞跃, 其显著的标志是差压变送器度大大提高, 从以前的 1.5 级提高到现在的0.1 级甚至0.075级;在相对流量低于30%时, 节流装置送出的差压信号也能达到测量精度, 从而有利于流量测量量程比的扩大。
解决孔板流量计测量精度的紧要措施及工作原理
解决孔板流量计测量精度的紧要措施及工作原理解决孔板流量计测量精度的紧要措施孔板流量计节流装置包括环室孔板,喷嘴等。
孔板流量计节流装置与差压变送器配套使用,可测量液体、蒸汽、气体的流量,孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。
由于孔板流量计的应用范围广,数量多,所以也常常有客户反应,孔板流量计在使用一段时间后,常常会显现于实际流量不相符的情况,那针对这样的问题,我们也移动电话了大量的数据,总结出产生误差紧要有一下几大原因。
1、由于孔板使用时间较长,特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下,或被化学腐蚀,都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化,假如孔板的入口边缘的尖锐度由于受到介质冲击或腐蚀而变钝,这样在相等数量的流体经过时所产生的压差ΔP减小,从而引起显示值偏低。
严重时需更换孔板。
2、可能由于时间偏长,变送器的零点会发生漂移,若是负漂移,变送器输出电流则小于标准4MA,流量则显示偏低,若是正漂移,变送器输出电流则大于标准4MA,流量则显示偏高。
若量程设置较大,流量则显示偏低,量程设置较小,流量则显示偏高。
3、煤气流量计显示过小,经检查为孔板装反,而实际是孔板的尖锐一侧应迎着流体流向为入口端,呈喇叭口形的一侧为出口端,注意方向。
除此之外,安装时孔板开孔中心与管道中心线不同心,也会造成测量误差,引压管堵塞及垫片等凸出物的显现也是引起误差的原因。
4、在实际使用中,孔板表面可能会沾结上一层污垢,或者由于在孔板前后角落处日久而沉积杂质,或由于强腐蚀作用都会使管道的流通截面积发生渐变,以及引压导管管路的泄露和堵塞,都会造成测量误差。
由于一些厂家使用的煤气较脏(含焦油),造成孔板前后取压环室被堵,取压口无压差,流量计无流量显示,经拆下后清理两环室并更换导压管,流量计显示正常。
下面给大家介绍下解决孔板流量计测量精度的紧要措施:1、孔板流量计进行逐台标定。
大家都知道,标准孔板只要设计制造参照相关标准,不需要实流标定就可以直接使用。
天然气孔板计量存在的问题及对策资料
天然气孔板计量存在的问题及改进措施摘要随着世界石油天然气工业的突飞猛进的发展,要求对天然气流量需要进行更加准确的计量。
由于孔板计量方式结构简单、投资少、计量精度较高,所以目前,孔板流量计仍是最主要的天然气流量计,而影响孔板流量计计量准确度的因素很多。
本文将结合油田天然气计量实际孔板运行情况从仪表性能要求、流体特性等方面阐述是如何影响计量准确度的,以及改进或减少这些影响因素的措施。
关键词孔板流量计;影响因素;改进措施天然气的生产、利用过程是一个流程复杂、规模大、速度快且连续运行的系统。
其计量的准确与否受到人们的普遍重视。
因此计量的准确度是选择任何类型的流量计都必须考虑的重要指标。
在实际应用中,影响孔板流量计计量准确度的因素很多,而孔板流量计的主要特点为结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉等,整套流量计由节流装置,差压变送器和二次仪表(流量计算机)组成。
它们可以分别由不同厂家生产,易于形成规模生产,经济效益高,各部分组合非常灵活,即使目前推出的一体化孔板流量计,亦可分开生产,再灵活组装。
1 脉动流体对流量计量的影响由于天然气本身的性质,会随着外界环境温度的变化而发生复杂的变化,从而影响流量计的测量精度。
低密度气体对某些测量方法呈现困难,此时就要改变所选择的测量方法,或者作温度和(或)压力修正,以保证测量准确准确度。
因此在评估流量计的适应性时,要掌握气体的温度一粘度特性。
虽然气体的粘度因温度和压力变化的值一般较低,但是对流量计量的精确度还是有一定的影响。
对于油田温气(伴生气),其中含有大量的饱和水蒸气,在温度降低时会有水凝结;它们属于多组分流动,计量时应谨慎对待。
经验表明,单相通用流量仪表用于多组分或多相流体,测量性能会改变(或大幅度改变),例如湿气中水微粒随着天然气流动,环境温度或天然气压力偏离原定状态,仪表就有可能不适应。
测量气液双相流时尽可能采用分离后分相测量,以保证最小测量不确定度,然而对有些场合这种方法不切实可行或不符合要求。
天然气计量误差原因及措施分析
天然气计量误差原因及措施分析摘要:天然气自身具有较高的燃烧效率,而且清洁环保性能比较高,在工业生产以及化工行业中天然气都是一种非常高效的工业燃料,在各行各业中都得到了非常广泛的应用。
在进行天然气计量时,通常使用体积流量,利用压差式孔板流量计进行计量。
这种计量剂在实际的应用过程中不仅安装非常方便,而且仪器的稳定性也比较好,整个维护过程中比较简单。
我国在20世纪对天然气流量进行了改进升级,精度以及稳定性都有了较大的提升,但是在实际应用过程中仍然会出现一定误差。
本文对天然气计量误差原因及措施进行分析。
关键词:天然气计量;误差;原因;措施1天然气计量误差产生的原因1.1计量仪表(1)弯曲。
孔板弯曲时,由于维修与安装方面存在问题,所以导致孔板出现形状改变或者发生弯曲。
导致极大的误差发生,结合试验获取的信息和参数,孔板的极限弯曲误差约为3.5%。
(2)孔板安装,应该在保证正常安装的基础上,注重细节部分,否则就可能出现较大的计量误差。
例如,导压管走向不合理,使得无法对差压进行有效传导;密封垫片的加工不合理,垫片伸出环室,对于天然气传输的稳定性造成干扰。
(3)节流装置。
节流装置问题主要指的是节流装置的内部出现了诸如垫片或者焊缝等突出物,从而使得出现一定的计量误差,具体产生误差的大小与突出物的位置、长度等都有很大的关系。
通过对大量的实验结果进行记录和分析,发现当凸出物的距离在孔板上部尺寸为管子直径尺寸两倍的地方,会导致出现的误差值最高。
当凸出物处于下游位置时,不会较大的对精度产生影响,但是如果凸出物的位置是上游区域,则会产生极为显著地误差。
1.2使用条件通常情况下,计量仪器在实际应用过程中会受到很多因素的影响,例如,在环境条件出现变化的情况下就会导致剂量计出现一定的误差。
天然气在运输过程中如果出现气体压力对突然变化或者流速出现较大变化,就会导致出现较大的压差波动,进一步导致出现脉动流,一旦在进行计量的过程中在装置中产生明显的脉动流就会使得实际的计量误差增加。
引起孔板流量计变形的几种因素 孔板流量计如何操作
引起孔板流量计变形的几种因素孔板流量计如何操作孔板流量计在工况使用中时常有变形的情况发生,会导致仪表不能精准计量。
发生变形的孔板往往是口径较大孔板流量计,测量介质的温度较高,例如过热蒸汽,孔板厚度相对较薄的环室取压的节流装置。
由于我们在加工制造孔板和环室时温度低,一般都是室温,而在实际使用时温度高,因此它们的几何尺寸都发生了显著的变化。
由于环室的材质一般为碳钢,线膨胀系数一般以1110-6℃-1计,而孔板的材质为304不锈钢,线膨胀系数一般以1610-6℃-1计,所以膨胀系数的差值为510-6℃-1、当节流装置投入使用后,与高温流体接触,孔板和环室都相应膨胀,其中孔板外径膨胀的增量要比环室相应部位内径膨胀的增量大,所以,我们在加工制造孔板时,孔板和环室之间必需通过计算留有充分的膨胀间隙。
那么到底引起孔板流量计变形的罪魁祸首是谁呢?有一点是可以确定的,即孔板变形是由于受热膨胀后,孔板外径与环室之间的间隙消失,孔板连续膨胀时由于无法向外径方向扩大,于是在孔板两边差压的作用下,产生出口侧凸出的变形。
*点同天气有关。
节流装置原来无泄漏现象,由于天气暴冷,引起正负环室结合处泄漏。
再次同节流装置处绝热保温不佳有关。
保温良好的节流装置未显现泄漏现象。
第三就是同正负环室结合处泄漏有关。
无法用旋紧螺栓的方法除去泄漏,于是拆下节流装置更换密封垫片,然后发觉孔板变形。
节流装置设计计算时,孔板外径与环室搭配处的间隙留得充分大是假定孔板和环室温度相同,但实际上不可能相同,孔板被环室包围着,而且有高温流体为其供应热量,所以温度高,得到充分膨胀。
而环室内圆与流体接触,但外圆与大气接触,加上“保温不佳”“天气暴冷”、等因素,使其温度下降得很低,从而导致预留的间隙不够用,引起孔板变形。
此外,孔板变形与正负环室处泄漏是息息相关的,假如不是由于密封垫片损坏造成泄漏,就是由于孔板变形后导致正负环室之间的间隙增大,密封垫片与环室之间显现缝隙造成泄漏。
关于孔板计量天然气流量产生误差的原因分析报告
关于孔板计量天然气流量产生误差的原因分析报告孔板计量是一种常用的天然气流量计量方法,通过在管道中设置一个特殊的孔板来测量流体的流速和流量。
然而,在孔板计量中可能会出现误差,影响计量结果的准确性。
本报告将对孔板计量天然气流量产生误差的原因进行分析,并提出相应的解决措施。
首先,孔板本身的设计和制造工艺可能导致误差。
孔板的尺寸和形状对流体的流速和流量测量结果有直接影响。
如果孔板的尺寸不准确或形状不合理,流体在经过孔板时会发生扩散、收缩等现象,导致流速和流量的测量结果偏差。
因此,孔板的设计和制造需要严格按照相应的标准和规范进行,确保孔板的精度和稳定性。
其次,流体的性质对孔板计量的准确性也有影响。
孔板计量适用于一定范围内的流体,对于温度、压力、流速等参数的变化敏感。
孔板计量的精度随着流速的增加而下降,因此在高流速条件下可能产生更大的误差。
此外,孔板计量对于流体的密度变化也比较敏感。
因此,在计量前需要对流体的性质进行准确测量,并根据实际情况进行修正。
第三,孔板计量中的壁差效应也会导致误差。
壁差效应是指流体流经孔板时与孔板壁面发生摩擦,形成局部的速度分布不均匀,进而影响流速和流量的测量结果。
壁差效应的大小受到孔板壁面的光洁度和形状的影响。
为了减小壁差效应的影响,可以使用表面光滑、形状合理的孔板,并定期进行清洗和维护。
最后,流体中的杂质和沉积物也是影响孔板计量准确性的因素之一、流体中存在的杂质和沉积物会堵塞孔板,影响流体的流过,进而导致流速和流量测量结果的偏差。
为了减小此类误差,需要定期对孔板进行清洗和维护,并采取相应措施,如安装过滤器等,来减少流体中的杂质和沉积物的存在。
总之,孔板计量天然气流量可能存在误差,主要原因包括孔板设计和制造的问题、流体性质的变化、壁差效应以及流体中的杂质和沉积物等。
在实际应用中需要综合考虑各种因素,并采取相应的措施来降低误差,以确保计量结果的准确性和可靠性。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
使用时,必须在确保安全生产的情况下进行。
•
试验证明通过上述方法能有效地抑制气流的脉动、消
除气质中的水分及杂质,减少流量计的计量附加误差。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 标准孔板
•
1 产生误差的原因
•
(1)在长时间的使用过程中,标准孔板由于被天然气的侵蚀
或机械磨损而产生变形,孔板的光洁度下降,入口的尖锐程度
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 差压变送器
•
1 产生误差的原因
•
差压变送器的准确度及性能对流量计的计量结果影响
较大。实际工作中,由于没有按照设计要求进行差压变送
器的选型、安装和使用中的维护保养,导致流量计产生计
量附加误差的情况是经常发生的。
•
(1)差压变送器的准确度等级和量程范围的选择不正确,
• (5)导压管路上的上、下游导压阀应选用大通径的球型阀。
•
(6)为了防止导压管的冻堵,必须对导压管路进行保温,
并增加加热补偿保温措施。
•
(7)对于因下游波动源而引起计量点气流脉动的情况,
可通过调整流量计下游侧阀门的阀位(关小),使计量点气
流脉动幅度减小。试验证明,采用关小计量管下游阀的方
法来控制气流的脉动,效果是十分明显的,此方法在实际
变圆,使其圆弧半径不能满足标准要求;尖锐度变圆后对计量的
影响是使计量数据比实际流量偏低,最多可能偏低10%。
•
(2)标准中规定孔板厚度E应介于孔板开孔厚度е与0.05D之间。
如果超出这个范围,将使气流流过孔板的阻力损失增大,使计
量值比实际流量高,造成1%以内的附加计量误差。
•
(3)孔板孔径尺寸测量不准确。没有及时送到检定部门进行
孔板流量计的异常问题处理
孔板流量计的异常问题处理孔板流量计是一种常用的流量测量仪器,其操作简便、可靠性高,在许多工业领域得到广泛应用。
然而,在使用过程中也会出现一些异常问题,这些问题如果处理不当,就会影响测量的准确性。
本文将着重介绍孔板流量计的异常问题以及如何处理。
堵塞孔板流量计在使用中,如果不及时清理,很容易发生堵塞问题。
堵塞的原因可能是流体中含有的杂质,也可能是长期使用后孔板内部的积垢。
如果发现孔板流量计的流量测量不准确,或者压力损失明显增大,就应该考虑孔板流量计是否发生了堵塞。
在这种情况下,可以通过以下方法进行处理:•清洗孔板:将孔板取出,用清水和清洗剂进行清洗。
清洗时应特别注意避免孔板表面产生划痕,影响其精度。
•更换孔板:如果清洗后情况没有见到好转,或者孔板已经使用时间过长,就应该考虑更换孔板。
漏气如果孔板安装不当,或者密封不严,就可能会发生漏气现象。
漏气会使得流量测量不准确,直接影响流量计的精度。
如果发现孔板流量计存在漏气问题,可以通过以下方法进行处理:•调整孔板位置:确认孔板与管道之间的连接是否牢固,如果可能,调整孔板位置,使其更加紧密贴合管道壁。
•更换密封件:如果孔板及其连接处已经损坏或老化,就应该考虑更换密封件。
刮蚀长期使用会使得孔板表面刮蚀或磨损,导致孔径增大或失去原有形状,因此流量测量的准确性会有所下降。
如果发现孔板流量计的测量数据异常,可能是由于刮蚀问题所引起的。
在这种情况下,可以通过以下方法进行处理:•更换孔板:如果孔板损坏严重,就需要更换新的孔板,以保证精度。
•精密加工钻孔:可以对孔板进行精密的钻孔加工,使得孔径大小及孔板形状恢复原来的状态。
结论针对以上异常问题,我们需要及时进行发现和解决,以保证孔板流量计的准确性和稳定性。
在进行处理时,我们需要注意方法的科学性和有效性,细心认真的工作态度,以确保孔板流量计的使用效果。
天然气计量误差原因分析及改进对策
天然气计量误差原因分析及改进对策摘要:随着我国国民经济的不断发展,天然气的使用日益增多,天然气流量计量的精度和可靠性问题日益引起人们的重视。
在天然气计量过程中,受多种因素影响很大,很容易产生计量误差。
天然气公司和技术人员应该对此给予足够的重视,对误差产生的原因进行分析,并制定出切实可行的、行之有效的对策和改进措施,从而使计量结果的精度得到更大的提升,并做好流量计的校准和维护工作,保证天然气计量工作能够获得良好的效果。
本文就天然气计量误差原因展开分析,并提出相应的改进对策,以期为相关从业人员提供参考。
关键词:天然气计量;误差原因;改进对策1天然气计量概述1.1含义天然气计量是指利用某种技术规范和仪器对天然气进行计量检测,对天然气的性质、流量和质量进行计量的一种手段。
一般情况下,对天然气流量的计量都是通过间接的方式进行的,包括检测和维护。
在任何一个环节的不精确都将对最后的结果产生影响。
天然气的测量方法包括能量计量,质量计量,体积计量等。
目前,国内的测量方法以体积计量为主,比较单一,有很多缺陷。
1.2技术类型近年来,随着科技的进步,天然气计量技术得到了飞速的发展,天然气计量方式也在不断地增加。
当前,最常见的计量手段是容积式计量技术,容积式计量技术的稳定性和智能化对计量结果的准确性有很大的影响:超声测距技术、安装方便、测距范围大、高精度、低功耗;热式质量计量具有高精度、大范围的优势,但对天然气流体介质的要求较高,对高清洁度天然气的计量精度较高。
所以,它的应用范围是比较局限的。
各种技术都有各自的特征,对天然气公司而言,在进行具体的计量时,应结合自身的特点,选用适当的计量方法,将计量误差降到最低。
2.天然气计量误差产生的原因2.1安装故障导致计量出现误差事实上,天然气计量表和流量计的安装是非常重要的。
在实际应用中,因实际情况的差异,各点的安装方式也不尽相同。
比如,因受场地限制,在施工时易发生管道通道的布置不合理,扭曲现象等。
孔板流量计存在问题及解决途径 孔板流量计维护和修理保养
孔板流量计存在问题及解决途径孔板流量计维护和修理保养孔板流量计存在问题及解决途径:孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或是差压变送器、温度变送器以及压力变送器)配套构成的高量程比差压流量装置,可以测量气体、蒸汽、液体以及天然气的流量,广泛用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程掌控和测量。
孔板流量计偏离标准的原因在于本身的工作原理与结构特点,自身误差是制造时产生的,安装与使用误差则是在安装时或是长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等而造成的。
所以要严格按技术要求安装流量计量系统,除去安装误差。
孔板流量计本身引起的误差原因紧要有:孔板入口直角锋利度、管径尺寸与计算不符、孔板厚度误羞、节流件附件产生台阶、偏心;孔板上游端面平度、环室尺寸产生台阶、偏心;取压位置;焊接、焊缝突出;取压孔加工不规范或是堵塞;节流件不同轴度等等。
这些因素都有可能影响孔板流量计的重复性,重复性是由于仪表本身原理与制造质量而决议的,它在过程掌控应用中是紧要的指标。
而度除了取决于重复性外,还与量值标定系统有关。
在实际应用当中,孔板流量计优良的重复性被很多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰,都会影响测量精度。
若仪表输出特性是非线性的,则这种影响更为突出。
扩展阅读:铭宇自控流量计如何使用孔板流量计能获得可以的测量效果孔板流量计广泛应用于石油、化工、天然气、冶金、电力、制药等行业中,各种液体、气体、天燃气以及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量。
它接受专用集成模块,经精细的温漂、零点、非线性补偿,实现对液体、气体、蒸汽等介质压力变化的精准测量和变送。
下面给大家普及下如何使用孔板流量计能获得可以的测量效果。
1、测量液体压力时,变送器的安装位置应避开液体的冲击(水锤现象),以免传感器过压损坏。
2、接线时,将电缆穿过防水接头(附件)或绕性管并拧紧密封螺帽,以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
3、冬季发生冰冻时,按装在室外的孔板流量计必需采压力取防冻措施,避开引压口内的液体因结冰体积膨胀,导至传感器损坏。
影响孔板流量计的几点常见因素和提高精度的方法
影响孔板流量计的几点常见因素和提高精度的方法标准孔板流量计优点:1、标准孔板流量计属于标准节流件种一款,是全国通用的,并得到了国际标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量传感器中也是唯一的;2、标准孔板流量计结构易于复制,简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;3、标准孔板流量计应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量;4、检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便与专业化规模生产。
二、缺点1、测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难于提高;2、范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3:1〜4:1;3、有较长的直管段长度要求,一般难于满足。
尤其对较大管径,问题更加突出;4、压力损失大;5、孔板以内孔锐角线来保证精度,因此传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次;6、采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、漏问题,大大增加了维护工作量。
采用孔板流量计时,对孔板加工的技术要求十分严格,必须符合国家标准或部颁标准中的规定,否则,会给天然气流量测量结果带来误差。
(1)节流装置内突出物:节流装置中伸入管内的垫片、焊缝等也会使流量测量产生一定的误差,误差大小与突出物的位置、孔板与突出物的距离以及突出高度有关。
试验证明,当B=0.7,突出物体位于孔板上游2倍管径处时,产生的误差最大;若突出物位于上游孔板处,误差为16%〜50%,若将突出物位于孔板下游时,对计量准确度的影响要小些。
(2)孔板弯曲:由于安装或维修不当,使孔板发生弯曲或变形,导致流量测量误差较大。
在法兰取压的孔板上进行测试结果,孔板弯曲产生的最大误差约为3.5%o(3)孔板偏心:实验表明,孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内,孔径比B 值愈高,偏心率影响愈大,所以,应避免采用B值高的孔板。
(4)前后直管段必须满足长度要求,即前十后五的距离,以及必须满足现场安装要求,否则对流量计的测量结果也会带来很大误差。
孔板计量天然气流量产生误差的原因分析(精)
孔板计量天然气流量产生误差的原因分析 注:要结合我们的生产实际情况和计量标准 6143-1998进行分析方爱国(吐哈油田丘东采油厂)摘要文章主要对在天然气计量中使用最广泛的孔板流量计在流量计量时产生误 差的一些原因进行了分析。
主题词天然气流量计量孔板流量计误差 一、 刖言孔板流量计在天然气计量方面被最广泛的采用。
孔板流量测量系统一般由节流装 置(标准孔板)、差压变送器及数据处理器(开方积算器或计算机)组成。
孔板 流量计的主要特点: 优点:(1) 适用于较大口径管道的计量(目前口径大于 DN600的流量计一般只能选用 孔板)。
(2) 无可动部件,耐用。
(3) 应用历史悠久,标准规定最全。
(4) 制造相对容易,价格便宜。
缺点:(1) 测量范围(量程比)窄,为 3: 1,且合理使用的流量是满量程的 30%〜 80%。
(2)(3) (4) (5) (2) 为了提高孔板流量计在天然气计量的准确度,分析和掌握测量装置本身在使用过 程中产生误差的原因是计量工作中必不可少的一项重要工作。
二、 测量原理充满管道的流体,当它流经管道内的节流件时,如图1所示:压力损失最大,可达 25%〜50%。
计量准确度受安装条件影响很大。
前后直管段要求长,占地面积大。
计量准确度受人为因素影响大。
不能直接读出计量结果,使用不便。
图1.孔板附近的流速和压力分布流速将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。
流体流量愈大,产生的压差愈大,这样可依据压差来衡量流量的大小。
这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。
压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关,例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时,在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。
以伯努利方程式和流体流动的连续性方程式为依据,天然气流量计量的实用公式是:Qn=Ah*a 0* 丫re*bk*Fr* £ *d2*Fg*Fa*Fz*Ft*p1*hw式中Qn——标准状态下气体体积流量Ah――常数,视差压、静压的单位而定,一般为8.6856a 0――定流量系数丫re —测量管内壁流量修正系数bk――孔板入口边缘锐利度修正系数Fr ――雷诺数修正系数£体膨胀系数d ――孔板在20C下实测的开孔口径Fa --- 孔板热膨胀修正系数Fg――天然气相对密度修正系数Fz --- 超压缩系数Ft ――流体流动温度修正系数 p1――孔板上游侧绝对压力 hw ――气体流过孔板时的差压 三、误差因素分析 1、基本误差由测量装置本身准确度所决定的误差。
天然气孔板流量计的误差分析及改进
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .19SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 工程技术天然气管道的迅速发展,要求对天然气流量进行更加准确的计量。
由于孔板计量方式结构简单、投资少、计量精度较高,成为我国天然气流量最主要的计量方式,在全国各大油田均有应用。
据调查,石油天然气行业采用孔板流量计作为贸易计量的约占95%以上。
孔板流量计是通过测量安装在管路中的同心孔板两侧差压来计算流量的一种检测设备。
它由节流装置、差压计、压力计和温度计等组成。
它以能量守恒定律和流动连续性方程为理论依据,由标准节流装置产生差压,应用成熟、可靠的仪表进行差压、压力、温度测量,由流量积算仪或计算机控制系统进行计算得到天然气的流量。
在实际工作中,由于计量仪表误差以及使用条件变化带来的误差往往使孔板流量计的精度不能达到要求。
因此,找出引起误差的因素,提出改进措施对于提高天然气计量精度具有重大意义。
1计量误差分析1.1被测介质实际物理性质的不确定度因素1.1.1天然气相对密度对流量计量的影响天然气流量值与1/Gr的平方根成正比例变化,如果将Gr作为一个独立量看待,则当Gr的不确定度为±0.5%时,由此引起的天然气标准体积流量的不确定因素为±0.25%,可见,天然气真实相对密度Gr对流量计量的影响很大。
Gr的不确定度是由实际天然气各有关物理参数确定、测量、分析的不确定度引起的。
比如,实际空气的组分偏离标准组分的偏离程度,各有关组分分子量测量的不确定度。
Gr的确定方法可分为2类,一是用真实相对密度计测量,例如浮力气体天平、动量密度计、气体密度计等;二是先利用气分析仪分析出天然气的全组分,然后根据天然气组分计算Gr值。
目前,我国普遍采用第2种方法,但由于压力温度的变化,Gr并不是一个定值。
采用在线色谱及时检测到组分的变化情况,可以提高计量精度。
孔板流量计的误差与修正原因
孔板流量计的误差与修正原因什么是孔板流量计?孔板流量计是一种基于测量不同路径液体或气体流动速度的差异而测量的流量计,它的通道是一个横截面为圆形的流道,流道中心充满了流体,中央位置有一个圆形孔洞,其作用是使流体通过孔洞时产生压降,通过测量压降来推算流量。
孔板流量计的结构简单、精度高,使用范围广,是工业生产中常用的流量计之一。
孔板流量计的误差来源1.阻力系数不确定性孔板作为一种流体测量仪器,其基于的原理是利用孔板前后不同的流体压力差作为流速的指标。
而孔板的阻力系数是孔板流量计能否达到高精度的关键之一。
阻力系数的大小受到孔板几何形状和雷诺数的影响,两者均产生误差。
因此,阻力系数不确定性是造成孔板流量计误差的主要因素。
2.安装误差孔板流量计的安装方式对其测量精度有很大的影响。
不正确的孔板安装方式,如孔板与管道壁角度过大,孔板开孔与管道内径比不合适,孔板上下游距离过近,都会引起误差,导致孔板流量计无法测量精准的流量。
3.测量工件摆位、设备的设计制造等方面在生产制造环节中,由于加工误差等原因,孔板的尺寸和几何形状难免会产生误差,如板面平整度不高、板宽增加、斜率不一致等。
孔板流量计误差的修正方法1.校准校准可以解决孔板流量计中的误差问题。
在校准孔板流量计时,需要根据不同的流体类型和不同的操作条件进行相关操作。
2.安装在现场安装时要注意流体的冷却、固定安装孔板的位置,调整一定的管道直线段,距离孔板一定的长度,安装夹卡并留一个空间以保证准确性。
3.升级技术随着计算机技术的进步,工业自动化和计算机控制技术的快速发展,孔板流量计的精度逐步提高。
新一代孔板流量计采用先进的数字控制处理技术、高精度的传感器和高精度的电子计算机等,对流量计的计算精度进行了进一步提高,可以满足更高的生产需求。
结论孔板流量计是一种常用的工业流量计,可广泛应用于诸如化工、自动化控制、水处理、污水处理、能源、矿业等领域。
但由于阻力系数不确定性、安装误差和加工误差等原因,孔板流量计的误差相对较高。
浅谈孔板流量计对天然气输差的影响
浅谈孔板流量计对天然气输差的影响【摘要】天然气经过净化处理后都采用长距离管线输送,大多数采用孔板流量计来计量。
它在安装、使用和维护过程中存在很多的不足,容易产生误差。
通过研究,分析其引起天然气长输管线产生输差的原因,并提出了正确使用孔板流量计来降低输差的主要途径,为长输管道控制输差提供了一种思路。
【关键词】天然气;孔板流量计;输差;原因分析1.输差产生的原因目前,天然气的输送都采用长距离管线进行输送,并采用孔板流量计计量,供气方和用气方在气量交接中往往存在较大的输差。
产生的原因主要有:计量系统误差、管储量计算误差、气体放空、管道、阀门的泄漏损耗,以及气体组份、计量时间等其它因素所造成的误差。
下面着重讨论由孔板流量计计量系统误差造成的输差。
2.孔板流量计孔板流量计的结构组成由节流装置(高级孔板阀)、差压变送器、压力变送器、温度变送器、引压导管和流量积算仪组成。
在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
其基本公式如下:式中:qvn—天然气标况下的体积流量,m3/s;pn—天然气标况下的密度kg/m3;p1—天然气在流动状态下上游取压孔处的密度kg/m3;Gr—标准状态下天然气的相对密度;Za—干空气在标准状态下的压缩因子;Zn—天然气在标准状态下的压缩因子;Z1—天然气在实测状态下的压缩因子;Ma—干空气的相对分子质量;R—通用气体常数;C—流出系数;β—孔径比,β=d/D;ΔP—孔板前后差压,Pa;ε—流束膨胀系数。
3.孔板流量计对输差的影响3.1 孔径比β对输差的影响。
根据误差理论,标准孔板配二次仪表组成的流量计量系统的误差由随机误差、已定系统误差和未定系统误差三部分组成。
实际上只考虑仪表本身带来的未定系统误差。
未定系统误差的大小可以用流量测量的不确定度来计算。
根据SY/6143-1996可知,流量测量的不确定度相当于标准偏差的两倍,因此,求出流量测量的不确定度,就可以得到测量系统的标准偏差。
测量孔板流量计时出现误差怎么解决
测量孔板流量计时出现误差怎么解决为了提高孔板流量计在天然气计量的准确度,分析和掌握测量装置本身在使用过程中产生误差的原因是计量工作中必不可少的一项重要工作。
1 孔板安装不正确孔板的尖锐一侧应该迎着流体流向为入口端,呈喇叭口形的一侧为出口端。
如果装反,显示将会偏小许多。
解决办法:检查孔板安装方向,正确安装孔板。
2 孔板入口边缘磨损如果孔板使用时间较长,特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下,都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化,如果造成开孔变大或开孔边缘变钝,测量压差就会变小,流量显示就会偏低。
解决办法:对孔板进行重新加工,使开口达到要求;严重时进行更换。
3 变送器零点漂移如果使用时间较长,变送器的零点可能会发生漂移,如果是负漂移,显示的差压将会减小,显示的流量也会减小。
解决办法:对变送器的零点进行校正。
4 上下游直管段长度不够上下游直管段长度如果不够,气体将得不到充分发展,会使计量结果造成较大误差,如果上游在规定直管段内存在多个弯头,将使计量结果偏低。
解决办法:改造蒸汽管道,使上下游直管段长度达到规定要求。
在节流装置之前加装整流器。
5 差压变送器的三阀组漏气如果三阀组中的高压阀或平衡阀漏气,将会导致测量差压减小,测量结果就会偏低。
解决办法:如果三阀组中的高压阀门漏气,将该阀门进行紧固,必要时进行更换。
如果三阀组中的平衡阀内漏,将该阀门进行紧固,必要时进行更换。
6 隔离液液位高度不等引压管中从冷凝罐到差压变送器中的液位是为了将高温介质与差压变送器隔开,保护差压变送器。
如果低压侧液位高度低于高压侧液位高度,将导致测量差压减小,测量流量就会减小。
解决办法:检查高低侧冷凝罐的高度是否一致,如果不一致,进行校正。
检查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道,如果低于管道,将冷凝罐的高度抬高。
整套孔板流量计的精确度还决定于差压变送器和流量显示仪的精确度。
但是当其他参数的精确度不高时采用高精度差压变送器并不能起多大作用。
孔板流量计误差原因分析与修正
孔板流量计误差原因分析与修正差压流量计是在工业场合应用极为广泛的一种流量计量仪器,对于气体、液体和蒸汽的流量都可以测定。
据数据统计,工业场合差压流量计的使用占流量仪表总数的1/3以上,此中应用最普遍的是由差压计和节流装置构成的节流式流量计。
差压流量计所采用的典型节流件主要为孔板、文丘里管、喷嘴和文丘里喷嘴等。
孔板流量计上世纪初便被最先用于天然气流量的测定。
截止目前,大量学者已对孔板流量计的结构设计进行深入探讨,使孔板流量计逐步趋于标准化。
根据孔板流量计的测量原理,可以直接确定节流件前后差压与流量的关系,此特性是孔板流量计所独有的。
1 孔板流量计的计量原理在管道中安装一个流通面积小于管道截面积的节流部件,节流件的变截面效应可使流体在经过节流件时产生局部收缩,流速急剧增加,压强明显变小,从而在节流件前后截面差生压差。
针对某一标准节流装置,如果管道、计量装置、测压位置及流体参数均保持恒定,节流件前后截面的差压与管道流量间存在一定的函数关系。
因此,可以通过直接测量节流件前后截面的压差,间接计量流量。
2 孔板流量计的误差原因分析2.1 流体本身特性的影响管道中流体自身的温度、压力等特性参数极易受到环境温度的影响产生波动,进而影响孔板流量计的测量精度。
尽管温度等环境参数对流体粘度的影响并不明显,但仍影响孔板流量计的计量精度和准确度。
经验表明,孔板流量计常用于单相流体流量的测定,针对多相流体流动,其精度将受到严重的干扰。
2.2 流量积算方式的影响将孔板节流装置与各种二次测量仪表相结合,就形成了多种流量积算的方法。
如果在流量计量过程中,测量系统不按照计量标准安装对应的二次测量仪表,流量积算时便不能对流体压力、温度的变化进行补偿,测量精度将难以保证。
针对此问题,可以采用先进的微计算机技术对流量进行精确的计算,持续地对流量进行补偿。
2.3 结构及附属仪器的影响孔板流量计的结构也会造成很多误差,主要包括:孔板和管道的直径比改变;孔板发生变形;孔板表面粗糙度不达标等因素,都将影响孔板流量计的计量精度。
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天然气场站中孔板流量计误差影响因素
及应对措施
摘要:孔板流量计天然气输配气场站的外输计量中发挥着十分重要的作用,其计量精准性直接影响着企业效益。
受天然气气质条件、使用条件、计量仪表安装运行条件、计算系数等多方面因素影响,孔板流量计在使用过程中经常会出现一定的误差,并导致外输天然气计量准确度下降。
因此,有效分析并厘清引起流量计计量出现较大误差的主要因素并采取针对性的改进与优化措施对于真正实现孔板流量计的最精确测量至关重要。
基于此,本文结合工作实践,对影响孔板流量计计量精度的主要因素进行了详细分析,并提出了针对性的应对措施。
关键词:孔板流量计;计量误差;主要因素;应对措施
1导致孔板流量计计量误差的主要因素
1.1气质条件引起的误差
天然气采出后虽然经过分离、除尘或过滤,但由于处理不彻底或集气管网和输气干线内腐蚀物的影响,使得天然气中混有少量的液体或固体杂质,这些杂质易聚集在孔板截面收缩、流速突变的孔口锐边上,而孔板流量计对孔板锐边、截面及流线的变化非常的敏感。
天然气中的杂质还会对孔板产生冲刷和腐蚀,特别是对孔板直角入口边缘和测量管内壁的冲刷腐蚀特别严重,这将影响到孔板直角入口边缘圆弧半径和测量管内壁相对粗糙的规定标准,孔板流出系数也将发生变化,使测量准确度达不到要求。
此外,天然气的含水量也对天然气计量准确度有着很大的影响。
1.2 计量系数引起的误差
(1)流出系数
对计量精度的影响流出系数是在上游直管段充分长的试验条件下,并且孔板
节流装置在满足规定的技术指标下进行校准标定才有效。
当R较小时,流出系数
会变大,当R较大时,流出系数会变小。
流出系数随流量的增大而减小,实际流
量越小于刻度流量,流出系数引起的流量误差则越大。
孔板流量计的流出系数不
是一个定值,它随尺的变化而变化,但是当R增大到某一数值时,变化量减小。
(2)可膨胀系数对流量计量的影响。
可膨胀系数是因气体流经孔板时密度
产生变化而引入的修正系数,这是流量误差的一个重要来源。
当天然气流量低于
设计流量时,实际的可膨胀系数低于设计值,导致测量结果偏小;反之,测量结
果偏大。
当实际流量与设计流量一致,而静压低于设计压力,实际的可膨胀系数
小于设计值,使流量测量偏大,反之偏小。
(3)天然气压缩因子对流量计量的影响。
流量计量结果是以工作状态下的
流量形式给出,由于各地工况不同,需将流量转化为统一标准下的气体流量。
在
压力不高、温度不低的情况下,可以按照理想气体方程进行体积流量换算。
然而,实际气体和理想气体总有一定差别,尤其是在管道压力较大或是温度变化较大的
情况下,气体并不遵循理想气体状态方程。
1.3使用条件变化引起的误差
这种误差主要是由脉动流现象和超量程、流程频繁波动问题引起的。
管道中
气体流速和压力发生突然变化,造成脉动流,引起差压波动,当节流装置上出现
明显的脉动流时,计量可能产生较大误差,有关文献指出脉动流引起的误差最大
可达20%~30%。
1.4其他原因引起的误差
其他误差因素有:管道泄漏、人为破坏、管理不严、不合理的积算和取值方法、计量工况偏离标准规定条件。
积算方法本身不合理,对温度、压力、气体组
成的变化没有自动补偿以及突发事件等毫无疑问也是引起天然气计量误差的原因,特别是管道泄露引起的误差相当大。
2降低孔板流量计计量误差的应对措施
2.1对参数进行合理修正和管理
在日常生产中应定期对孔板进行清洁、维修或撤换并且对测量流量进行修正。
在孔板流量计日常使用过程中,要确保准确的计量,还应定期清洗检测孔板、检查仪表零点、仪表转换通道、核对流量计算程序,对有坑蚀及划痕的孔板应及时更换。
加强职工的计量业务培训,提高其技术水平和发现故障、解决问题的能力。
做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命。
建立健全各级计量管理责任制度,标准计量器具周期送检和维护制度,工作仪表检验、调校和维修制度,计量设备和计量仪表的资料档案管理制度等。
定期至少清洗检测1次孔板,检查仪表零点、仪表D/A转换通道,核对流量计算程序,对有坑蚀及划痕的孔板应及时更换,加强对天然气生产情况的监测,及时消除误差。
从节流装置不确定度的计算公式可看出,天然气的压力、密度、温度和压缩系数的变化将直接影响到测量的准确度,因此,应该选择合适的仪表来测量天然气的压力、密度、温度等参数。
在天然气物性参数波动时应及时对测量误差进行修正,最好做到时时测量,时时修正。
同时,应加强巡视检查,定期排污,防止管道泄漏此类情况发生。
2.2保证流体的流动状态
流出系数的误差是影响孔板流量计准确度的一个最重要因素,而标准中给出的流出系数的不确定度是在完全按标准设计、制造、安装、使用情况下即达到几何形状相似和流体动力学相似下的估计值。
而这两个相似条件综合体现在孔板上游充分发展的速度分布及没有旋涡和脉动流状态,而实际工作中远远达不到这一水平,尤其压力波动范围宽时。
消除脉动流的方法有:搞好清管、分离、吹扫工作,清除管道中的积液,可在管道最低处安装分液器;在满足计量能力条件下,减小管道直径,提高差压;控制孔板下游阀门;采用短引压管线,减少管线中的阻力件,并使上下游管线长度相等,减少系统中产生谐振和压力脉动振幅增加;安装脉动衰减器。
2.3加强使用、维护方面操作水平
严格按标准规定使用、维护,其中孔板与差压变送器及连接部分引压管线是使用、维护的重点。
工作中常遇到不易发现的问题分析及解决方法如下:
(1)当孔板损伤或入口锐利度改变,会使孔板上下游产生的差压减少,这时流量计计算结果比实际流量偏小,即流出系数发生变化,测量不确定度将超过标准给出的估算值。
解决方法:① 按标准对流出系数进行修正或更换孔板,此时新孔板的直径比应略大于旧孔板;②若暂无新孔板更换,应按国家标准对流出系数进行孔板锐利度修正。
(2)使用中的节流装置应按照国家标准要求定期清洗、检查,当发现测量直管段内表壁有明显冲刷、腐蚀、结垢时应及时更换新的测量管段,否则一般情况下会使孔板流量计计量偏低。
若暂无新测量管更换,应对流出系数按标准进行粗糙度修正。
(3)为防止取压开关对差压信号的节流,应将针型阀取压开关改为与导压管相同通径的球型阀。
(4)压力变送器、差压变送器准确度要求优于1级,将使用范围控制在量程的1/4~3/4,并尽量使工作点附近示值误差最小。
当差压变送器工作在量程的20%以下时,应改变差压变送器量程或更换孔板。
(5)仪表严格周期检定。
注意仪表零位漂移,定期校准,采用零位漂移小的仪表;为防止静压误差,采用静压误差小的变送器。
(7)操作人员要做好系统检修,注意平衡阀内漏及导压管漏气、堵塞问题。
2.4采用可换孔板节流装置和定制节流装置
可换孔板节流装置可以在不拆动管道或不停输情况下,方便提升孔板进行检查、清洗或更换,保证计量准确。
孔板流量计测量范围一般为 3.5:1,而实际工况并不都在此范围,一旦超过测量范围,必将引起测量误差。
如果采用定值节流装置与宽量程差压变送器、智能流量积算仪或流量计算机配套使用,就能方便的实现量程的扩展,从而实现传统差压流量计的智能化。
3结语
孔板流量计因其复杂的测量原理和对流体性能的严格要求及苛刻的安装条件,使得测量结果的准确度受到较多的因素影响。
本文通过对孔板流量计在天然气输气场站日常使用中的实践经验进行总结,分析了导致计量产生误差的作用机理、影响程度以及采取的应对措施,以期通过这些措施的有效实施可以更好地提高输气计量精度。