天然氣流量計量誤差與改進對策研究
天然氣作為我國的主要能源形式之一, 持續(xù)、穩(wěn)定的供給和使用對于維護工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人們的日常生活有著積極的意義。天然氣的準確計量是實現(xiàn)天然氣供給和合理使用的基礎(chǔ)及前提。我國一直通過合理使用差壓式孔板流量計來進行天然氣的計量, 但是這一儀表在測量中也存在著一定的弊端, 導致出現(xiàn)計量誤差, 技術(shù)人員針對存在的問題進行全面的分析, 并提出了降低誤差的有效措施, 提高了天然氣計量的準確度。
1 引起天然氣計量誤差的原因
孔板流量計中的孔板加要求相對嚴格, 必須與標準的要求相一致, 滿足技術(shù)規(guī)定, 在測量天然氣流量的過程中, 如果不按照要求操作, 可能會導致出現(xiàn)極大的誤差, 進而對生產(chǎn)產(chǎn)生影響, 導致安全隱患。
在制作孔板時, 彎曲問題和偏心問題是存在的主要精度影響要素。
1.1 彎曲
孔板彎曲時, 由于維修與安裝方面存在問題, 所以導致孔板出現(xiàn)形狀改變或者發(fā)生彎曲。導致極大的誤差發(fā)生, 結(jié)合試驗獲取的信息和參數(shù), 孔板的極限彎曲誤差約為3.5%。
1.2 安裝
滿足常規(guī)的安轉(zhuǎn)要求, 但是不關(guān)注不同環(huán)節(jié)中相對細致的要求和操作, 導致較危險顯著的誤差出現(xiàn)。比如:導壓管走向不合理, 無法實現(xiàn)壓差傳導, 密封墊片的加工, 沒沒有結(jié)合環(huán)室的尺寸來執(zhí)行, 流通的穩(wěn)定性不足, 過度波動, 平衡設(shè)備的水平度不滿足要求, 則計量不準確。
1.3 節(jié)流裝置內(nèi)突出物
對于在管子內(nèi)部的墊片、焊縫, 也會導致一部分誤差的出現(xiàn), 主要的原因在于凸出物和孔板之間存在較大的距離, 相對位置不合理或者自身結(jié)構(gòu)突出過大。通過對大量的實驗結(jié)果進行記錄和分析, 發(fā)現(xiàn)當凸出物的距離在孔板上部尺寸為管子直徑尺寸兩倍的地方, 會導致出現(xiàn)的誤差值***高。當凸出物處于下游位置時, 不會較大的對精度產(chǎn)生影響, 但是如果凸出物的位置是上游區(qū)域, 則會產(chǎn)生極為顯著地誤差。
1.4 偏心和β的不確定度
節(jié)流裝置內(nèi)部的直管應(yīng)該和孔板相對應(yīng), 常規(guī)狀況, 孔板的直徑尺寸大于β的數(shù)值越多, 則偏心率對數(shù)據(jù)的精度作用越顯著?？梢越Y(jié)合標準中的公式進行計算, 看也可以借助于計算機完成計算。通過計算發(fā)現(xiàn), 不確定度伴隨與β的變化趨勢相同。如果β不大于0.6, 則不確定度基本不會出現(xiàn)改變, 曲線為一條直線, 當β升高時, 不確定度則會發(fā)生顯著地變化, 不確定度處于峰值的時候, β的數(shù)值約為0.75, 所以, 在孔板的選擇時盡可能使用孔的直徑尺寸較大的。
2 天然氣計量誤差的改進措施
2.1 流量計的改進措施
對于孔板的加工, 需要嚴格按照標準執(zhí)行。節(jié)流裝置在安裝中要滿足安裝標準的要求, 合理設(shè)計, 結(jié)合孔板前端阻力元件的結(jié)構(gòu)和特點配置適當?shù)闹惫芏? 保證直管段的長度尺寸合理。通常大于三十倍的直徑尺寸。如果場地不允許, 要將整流設(shè)備安裝在直管段中, 孔板的進口位置和管道線保持垂直狀態(tài), 不允許存在較大的偏差, 控制偏差小于1度。不允許反向安裝孔板, 壓差計的選擇必須合理, 如果壓差計的有效量程不大于百分之三十, 則要及時更新壓差計的量程, 后者更改孔板的規(guī)格, 對于法蘭的β值應(yīng)該控制在0.2~0.75的范圍內(nèi), 角接取壓時β應(yīng)該處于0.4~0.6的范圍內(nèi)。
2.2 做好儀表的維護與管理, 及時調(diào)整參數(shù)
在日常的儀表使用中, 要定期進行孔板的清潔與維護, 如果出現(xiàn)測量數(shù)值不準確或者精度過低、誤差過大等現(xiàn)象, 及時進行檢查與維修, 要做好流量計的修正工作。儀表的使用中, 盡可能保證計量準確, 每月檢查和清洗孔板至少一次, 對儀表的零點進行檢查, 合理實現(xiàn)數(shù)字和模擬的信號轉(zhuǎn)換, 對流量計的計算程序合理校對, 如果發(fā)現(xiàn)存在腐蝕的位置或者發(fā)現(xiàn)劃痕, 及時換新。
2.3 采用可換孔板節(jié)流裝置
為了在不對管線進行移動、拆卸或者中斷介質(zhì)傳輸?shù)那闆r下, 仍然可以實現(xiàn)孔板的檢查、清洗或者維修與換新, 可以采用可換式孔板節(jié)流裝置。儀表的測量范圍為3.5:1, 但是在實際生產(chǎn)中, 不同的流程都具有各自的特點, 所以存在著一定的差異性, 并不是全部流程都可以將測量值限制在這一范圍中, 如果測得的結(jié)果超過這一測量范圍, 則會導致測量誤差出現(xiàn)。當定值節(jié)流裝置和量程較大的變送設(shè)備、智能流量計以及計算機聯(lián)合使用時, 就可以實現(xiàn)流量計量程的極大拓展。促進傳統(tǒng)形式的壓差流量計向智能化的方向邁進。定值節(jié)流系統(tǒng)的引入, 還可以減少人力資源的使用量, 減少資金的投入量。將可更換的節(jié)流設(shè)備和定值孔板配合使用, 使節(jié)流設(shè)備向著規(guī)范化、系列化的方向發(fā)展, 實現(xiàn)了計量準確度的顯著提高。
3 結(jié)束語
綜上所述, 對壓差式孔板流量計測量誤差產(chǎn)生影響的因素較多, 本文主要針對計量方面產(chǎn)生的誤差進行了詳細的分析, 并提出了相應(yīng)的改進措施。實際測量中, 在孔板流量計工作時, 要合理選擇一次裝置以及二次儀表, 認真、細致、合理的進行安裝、調(diào)試、維護、檢修以及校準等操作, 嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和標準, 對于在應(yīng)用中出現(xiàn)的故障及時分析、查找原因, 及時解決, 強化儀表以及操作的管控, 使天然氣計量的準確程度穩(wěn)步提高。