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多欽儀表（上海）有限公司專注于流量計(jì)與服務(wù)   技術(shù)之窗
摘要:文章根據(jù)孔板流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的實(shí)際運(yùn)用情況;分析了影響孔板流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度的相關(guān)因素以及解決方法。
1問(wèn)題的提出
現(xiàn)以某輸氣站為例，供氣方采用兩支路供氣(一用-備)，2臺(tái)GKFM-40型 號(hào)的閥式孔板節(jié)流裝置作為主計(jì)量，氣方使用渦輪流量計(jì)計(jì)量。入冬以來(lái)，氣舫發(fā)現(xiàn)小時(shí)輸量雙方存在較大的輸差，供氣方的孔板流量計(jì)每小時(shí)計(jì)量的輸氣量比戶每小時(shí)計(jì)量的輸氣量多200m3一-220m 3，按照每小時(shí)輸氣量9000m3計(jì)算,相對(duì)輸差約為2.44%，雖然剛剛超過(guò)了GB/T18603- -2014《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》中所規(guī)定的1000m3 /h<q<10000 m 3 /h時(shí)精確度等級(jí)(貿(mào)易交接誤差) 2%，但與用戶平常狀況下對(duì)比輸差還是挺大的。針對(duì)這一現(xiàn)象，供氣方技術(shù)人員查看了流星計(jì)量機(jī)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、自動(dòng)化儀表輸出數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備等，并結(jié)合當(dāng)前環(huán)境氣候分析得出:冬日低溫和孔板閥引壓管漏氣共同導(dǎo)致雙方輸差較大;隨即處理了泄漏點(diǎn)，更換了計(jì)量孔板，此后- -段時(shí)間，雙方輸差降低為0.33%左右。隨后供氣方簡(jiǎn)單定性地分析了造成雙方輸差較大的原因。
2輸差原因分析
2.1差壓變送器對(duì)輸差 的影響
于差壓變送器傳感器橋路中元件參數(shù)本身就不對(duì)稱;彈性元件和電阻應(yīng)變計(jì)的敏感柵材料溫度系數(shù)，線脹系數(shù)不同,組橋引線長(zhǎng)度不一致等綜合因素，非常后導(dǎo)致傳感器組成電橋后相鄰臂總體溫度系數(shù)有-定差異，當(dāng)溫度變化時(shí)，相鄰臂電阻變化量不同，從而使電橋產(chǎn)生輸出不平衡造成儀表的零點(diǎn)漂移(可正可負(fù))。例如我們以量程100000Pa 的智能差壓李送器為例來(lái)估算:差壓變送器輸出信號(hào)為4mA -20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，如果差壓變送器的零點(diǎn)漂移為千分位上的0.001,那么所測(cè)得的差壓值發(fā)生的變化為: 0= 100000+[ (20-4) x1000]=6.25Pa, 如果將這一-誤差帶入公式中計(jì)算流量，對(duì)流量所造成的誤差是巨大的，且會(huì)直接嚴(yán)重影響到雙方的計(jì)量輸差。況且，零點(diǎn)漂移實(shí)際上很可能比0.001大許多倍。所以避免零點(diǎn)漂移對(duì)計(jì)量造成重大影響，必須定期對(duì)差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。
當(dāng)差壓變送器引壓管堵塞，引起流量計(jì)儀表輸出變化緩慢，甚至不變。在實(shí)際氣體計(jì)量中天然氣內(nèi)含有固體懸浮顆粒或粉末，時(shí)間久了,有的還會(huì)固化，引起引壓管堵塞，使測(cè)量無(wú)法正常進(jìn)行。例如差壓變送器引壓管冬季凍堵，引起計(jì)量不準(zhǔn)確。應(yīng)該加強(qiáng)保溫措施，還要定期排污，檢漏，防止因引壓管高低壓端漏氣,如因高壓側(cè)導(dǎo)壓管泄露，使差壓減小，從而降低計(jì)量值，低壓閥漏氣將導(dǎo)致計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏大，造成的計(jì)量輸差。
2.2溫度對(duì)輸差的影響
環(huán)境溫度除了影響天然氣的體積外，還會(huì)對(duì)天然氣計(jì)量?jī)x表產(chǎn)生一定的影響 ，室外安裝的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)環(huán)境溫度變化較大，影響尤其明顯。在本地區(qū),露天安裝的孔板流量計(jì)在夏天陽(yáng)光照射下表體溫度可達(dá)到40°C,在冬季表體溫度可達(dá)到零度甚至更低，溫度的變化對(duì)計(jì)量傳感器使用材料的熱膨脹性和溫度對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)性能的影響，都會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。據(jù)有關(guān)資料顯示，如果計(jì)量雙方中有-方溫度變送器測(cè)量的溫度不準(zhǔn)確，在其他條件相同時(shí)，溫度相差每1度,計(jì)量的輸氣量相差約0.5%。
2.3孔板表面結(jié)垢對(duì)輸差的影響
孔板長(zhǎng)期使用，雜質(zhì)將堆積在孔板表面，雜質(zhì)會(huì)腐蝕儀表接觸件，使接觸表面結(jié)垢或析出結(jié)晶，將減少活動(dòng)部件的間隙，從而改變標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)使用性能參數(shù),降低敏感元件的靈敏度或測(cè)量性能造成差壓信號(hào)不穩(wěn)，直接影響計(jì)量精度。
2.4孔徑對(duì)輸差的影響
根據(jù)輸氣公式可知，孔板孔徑應(yīng)為國(guó)家計(jì)量站檢定校驗(yàn)后的孔徑值，而非孔板.上標(biāo)注的孔徑值，經(jīng)估算，當(dāng)孔板的直徑相差0.01毫米時(shí)，產(chǎn)生的誤差率為0.02%，造成的輸差將是非常大的。在任何情況下，孔徑開孔直徑d均應(yīng)≥12.5毫米,直徑比應(yīng)該遵循0.1≤B≤0.75的范圍內(nèi)這一原則， 否則會(huì)造成孔板前后差壓過(guò)大或過(guò)小。同時(shí)在更換孔板后，應(yīng)及時(shí)在流量計(jì)算機(jī).上更新孔板孔徑校驗(yàn)值。
2.5平衡閥泄漏對(duì)輸差的影響
平衡閥屬于金屬面密封，發(fā)生泄漏主要是由于氣質(zhì)原因?qū)е赂唛y下腔雜質(zhì)較多,打開平衡針閥后雜質(zhì)經(jīng)平衡閥串入上閥腔并在閥針與閥體密封面處堆積、沉淀，操作平衡針閥過(guò)程中，在操作人員外力作用下，堅(jiān)硬雜質(zhì)對(duì)密封面造成損傷,從而導(dǎo)致平衡閥泄露。平衡閥內(nèi)漏將導(dǎo)致計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏小。
3建議
(1)每鑰對(duì)孔板閥檢查排污- 次,清除孔板表面污物，目測(cè)孔板重要部位，如有劃傷、蝕坑、磨損等缺陷，應(yīng)予以更換，密封件如有損傷變形必須更換,孔板的排污清洗要做好記錄。
(2)差壓值嚴(yán)格控制在差壓變送器量程的10%-90%之間(非常好在30%-70%)，超出范圍需及時(shí)更換孔板。
(3)嚴(yán)格執(zhí)行公司巡檢制度。差壓變送器五閥組檢查:檢五閥組高低壓閥腔有無(wú)漏氣，關(guān)閉根部閥打開平衡閥后檢查零點(diǎn)有無(wú)漂移。冬季氣溫低每月對(duì)引壓管進(jìn)行放空、吹掃，防止引壓管內(nèi)積聚污物。
(4)根據(jù)生產(chǎn)科的要求及時(shí)對(duì)氣質(zhì)組分進(jìn)行更改,流計(jì)算機(jī)的操作嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書操作。
(5)定期校驗(yàn)溫度變送器、差壓變送器、壓力變送器等相關(guān)計(jì)量?jī)x表。
4結(jié)論
天然氣計(jì)量系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜且存在許多不確定因素的系統(tǒng)，造成測(cè)量誤差的原因難以進(jìn)行綜合定量分析，本文只能對(duì)部分現(xiàn)場(chǎng)方面進(jìn)行定性分析應(yīng)該說(shuō)在日常工作中只要加強(qiáng)流量計(jì)各環(huán)節(jié)的管理，對(duì)影響計(jì)量準(zhǔn)確度的因素進(jìn)行詳細(xì)排除，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更正計(jì)量過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象就能保證計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。