孔板流量计在计量中存在的问题
孔板流量计计量中存在的问题
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, 差压变送器和流量显示仪( 或流量计算机) 组成。它们可以分别由不同厂家生产, 易于形成规模生产, 各部分组合非常灵活。对于孔板流量计, 节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线是使用维护的重点。..天然气流量的标准孔板计量方法.. ( SY/ 6143 .. 1996) 中指出, 天然气从地层中开采出来, 虽经过净化, 因其所含成分复杂, 从单井计算, 集气计量到配气计量, 气体组分各不相同, 所以节流装置在使用中所受到的腐蚀也各不相同。特别对孔板直角入口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重, 这将影响孔板直角入口边缘圆弧半径r 和测量管内壁的相对粗糙度k / d 的规定标准, 同时流出系数c 将发生变化, 流量测量不确定度超出估计数。
被测流体特性的影响
天然气的性质, 会随着外界环境温度的变化而发生变化, 从而影响流量计的测量精确度。对于天然气的测量, 必须首先确定天然气的工作温度和压力, 因为外界温度的变化, 会使天然气本身的压力和温度也发生变化, 都有可能造成过大的密度变化和压缩系数变化。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, 以保证测量准确度。因此在评估流量计的适应性时, 要掌握气体的温度.. 粘度特性。在矿场计量中或测量含有杂质的天然气时, 杂质会腐蚀仪表接触件, 使接触表面结垢或析出结晶, 这将减少活动部件间隙, 从而改变流量计使用性能参数, 降低敏感元件的灵敏度或测量性能, 影响计量准确度。对于油田湿气, 温度降低时有水凝结; 分离不净的湿气属于脏污介质; 间断计量, 将有油、水沉积在管线内: 它们属于多组分流动, 计量时应谨慎对待[ 1]。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。单相流动的气体有时也会呈现出双相, 仪表就可能不适应。测量气液双相流体时尽可能采用分离后分相测量, 以保证最小测量不确定度, 然而对于有些场合这种方法不切实可行或不符合要求。
仪表性能的影响
孔板流量计本身引起的误差主要有: 孔板入口直角锐利度; 管径尺寸与计算不符; 孔板厚度误差; 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堵塞; 节流件不同轴度等等。这些因素都有可能影响孔板的重复性。而精确度除取决于重复性外, 还与量值标定系统有关。在实际应用中, 仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等的变化所干扰, 都会影响测量准确度。若仪表输出特性是非线性的, 则这种影响更为突出。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标, 而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围, 脉冲输出用作总量积算的仪表, 线性度是一个重要指标, 使有可能在流量范围内用同一个仪表常数, 线性度差就要降低仪表精确度。在脉动流动场所, 应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化, 而另一些为获得综合平均只要求有较慢响应的输出。瞬态响应常以时间常数或响应频率表示, 其值前者从几毫秒到几秒, 后者在数百赫兹以下, 配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。Red medloc 认为仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。
流量计安装的影响
管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的。天然气流量计在安装时首先应考虑管道的布置和天然气的流动方向, 有些虽然是能双向工作的仪表, 在安装时也要考虑正向和反向之间测量性能是否存在差异。并且许多现场不能满足孔板流量计直管段要求的长度。大部分流量计仪表或多或少会受进口流动状况的影响, 因而必须保证良好流动状况。输送管道上
安装的定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀等都是常见的脉动源, 上游管道布置阻流件会引起流动扰动, 另外管道直径上和方向上的急剧改变等, 都会产生脉动。因此应考虑在仪表前后管道安装支撑件。虽然脉动缓冲器可清除或减小泵或压缩机的影响, 然而流量计还是尽可能避开振动或振动源为好[ 2] 。流量计的信号输出显示有流量、总量、平均流速、点流速几种, 亦可分为模拟量和脉冲量。目前大部分仪表系统, 在仪表上或其附近结合着电子设备。仪表( 设备) 的输出信号容易受大功率电源影响, 大功率电源不仅会使仪表输出脉冲波动, 还会影响仪表工作性能。因此电气连接应有抗杂散电平干扰的能力, 并且信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源, 将电磁干扰和射频干扰降至水平。另外流量计的安装除了考虑以上的几点因素, 有时安装还取决于流体物性。
环境条件方面的影响
虽然流量计正确安装能正常使用, 但使用环境条件等发生了改变, 也会改变流量计测量结果。例如: 环境或介质温度的急剧变化引起湿度方面的问题。仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分亦会受环境温度变化影响。同时影响孔板流量计计量的因素还有气体雷诺数范围不符合标准规定, 管道粗糙度影响, 管道粗糙度增加, 管道粗糙度变化不定等等。
