孔板流量计在天然气测量中的不足与缺憾

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摘要:文章根据孔板流量计在天然气计量中的实际运用情况;分析了影响孔板流量计计量准确度的相关因素以及解决方法。1问题的提出现以某输气站为例，供气方采用两支路供气(一用-备)，2台GKFM-40型 号的阀式孔板节流装置作为主计量，气方使用涡轮流量计计量。入冬以来，气舫发现小时输量双方存在较大的输差，供气方的孔板流量计每小时计量的输气量比户每小时计量的输气量多200m3一-220m 3，按照每小时输气量9000m3计算,相对输差约为2.44%，虽然刚刚超过了GB/T18603- -2014《天然气计量系统技术要求》中所规定的1000m3 /h<q<10000 m 3 /h时精确度等级(贸易交接误差) 2%，但与用户平常状况下对比输差还是挺大的。针对这一现象，供气方技术人员查看了流星计量机相关参数的设置、自动化仪表输出数据、现场计量设备等，并结合当前环境气候分析得出:冬日低温和孔板阀引压管漏气共同导致双方输差较大;随即处理了泄漏点，更换了计量孔板，此后- -段时间，双方输差降低为0.33%左右。随后供气方简单定性地分析了造成双方输差较大的原因。2输差原因分析2.1差压变送器对输差 的影响于差压变送器传感器桥路中元件参数本身就不对称;弹性元件和电阻应变计的敏感栅材料温度系数，线胀系数不同,组桥引线长度不一致等综合因素，非常后导致传感器组成电桥后相邻臂总体温度系数有-定差异，当温度变化时，相邻臂电阻变化量不同，从而使电桥产生输出不平衡造成仪表的零点漂移(可正可负)。例如我们以量程100000Pa 的智能差压李送器为例来估算:差压变送器输出信号为4mA -20mA标准电流信号，如果差压变送器的零点漂移为千分位上的0.001,那么所测得的差压值发生的变化为: 0= 100000+[ (20-4) x1000]=6.25Pa, 如果将这一-误差带入公式中计算流量，对流量所造成的误差是巨大的，且会直接严重影响到双方的计量输差。况且，零点漂移实际上很可能比0.001大许多倍。所以避免零点漂移对计量造成重大影响，必须定期对差压变送器进行零点校验。当差压变送器引压管堵塞，引起流量计仪表输出变化缓慢，甚至不变。在实际气体计量中天然气内含有固体悬浮颗粒或粉末，时间久了,有的还会固化，引起引压管堵塞，使测量无法正常进行。例如差压变送器引压管冬季冻堵，引起计量不准确。应该加强保温措施，还要定期排污，检漏，防止因引压管高低压端漏气,如因高压侧导压管泄露，使差压减小，从而降低计量值，低压阀漏气将导致计算气量比实际气量偏大，造成的计量输差。2.2温度对输差的影响环境温度除了影响天然气的体积外，还会对天然气计量仪表产生一定的影响 ，室外安装的标准孔板流量计环境温度变化较大，影响尤其明显。在本地区,露天安装的孔板流量计在夏天阳光照射下表体温度可达到40°C,在冬季表体温度可达到零度甚至更低，温度的变化对计量传感器使用材料的热膨胀性和温度对机械运动性能的影响，都会影响标准孔板流量计的计量准确性。据有关资料显示，如果计量双方中有-方温度变送器测量的温度不准确，在其他条件相同时，温度相差每1度,计量的输气量相差约0.5%。2.3孔板表面结垢对输差的影响孔板长期使用，杂质将堆积在孔板表面，杂质会腐蚀仪表接触件，使接触表面结垢或析出结晶，将减少活动部件的间隙，从而改变标准孔板流量计使用性能参数,降低敏感元件的灵敏度或测量性能造成差压信号不稳，直接影响计量精度。2.4孔径对输差的影响根据输气公式可知，孔板孔径应为国家计量站检定校验后的孔径值，而非孔板.上标注的孔径值，经估算，当孔板的直径相差0.01毫米时，产生的误差率为0.02%，造成的输差将是非常大的。在任何情况下，孔径开孔直径d均应≥12.5毫米,直径比应该遵循0.1≤B≤0.75的范围内这一原则， 否则会造成孔板前后差压过大或过小。同时在更换孔板后，应及时在流量计算机.上更新孔板孔径校验值。2.5平衡阀泄漏对输差的影响平衡阀属于金属面密封，发生泄漏主要是由于气质原因导致高阀下腔杂质较多,打开平衡针阀后杂质经平衡阀串入上阀腔并在阀针与阀体密封面处堆积、沉淀，操作平衡针阀过程中，在操作人员外力作用下，坚硬杂质对密封面造成损伤,从而导致平衡阀泄露。平衡阀内漏将导致计算气量比实际气量偏小。3建议(1)每钥对孔板阀检查排污- 次,清除孔板表面污物，目测孔板重要部位，如有划伤、蚀坑、磨损等缺陷，应予以更换，密封件如有损伤变形必须更换,孔板的排污清洗要做好记录。(2)差压值严格控制在差压变送器量程的10%-90%之间(非常好在30%-70%)，超出范围需及时更换孔板。(3)严格执行公司巡检制度。差压变送器五阀组检查:检五阀组高低压阀腔有无漏气，关闭根部阀打开平衡阀后检查零点有无漂移。冬季气温低每月对引压管进行放空、吹扫，防止引压管内积聚污物。(4)根据生产科的要求及时对气质组分进行更改,流计算机的操作严格按照作业指导书操作。(5)定期校验温度变送器、差压变送器、压力变送器等相关计量仪表。4结论天然气计量系统是一个相当复杂且存在许多不确定因素的系统，造成测量误差的原因难以进行综合定量分析，本文只能对部分现场方面进行定性分析应该说在日常工作中只要加强流量计各环节的管理，对影响计量准确度的因素进行详细排除，及时发现并更正计量过程中出现的异常现象就能保证计量数据的准确度。