浅谈天然气孔板计量误差分析及建议.docVIP

摘 要9 5.1 撒播粒子随流体运动的影响要素………………………………………… 71 5.2 PIV图像分析 ………………………………………………………… 72 5.2.1 粒子图像分割 ……………………………………………………… 74 5.2.2 粒子图像跟踪策略 ………………………………………………… 76 . . . . . 第x章 结论 …………………………………………………………………… 79 参考文献………………………………………………………………………… 86 参考文献………………………………………………………………………… 86 第1章 前言 天然气长输管道具有点多、线长、面广的特点，所辖区域呈多站分布，横贯多省多市，且输气管网是经过不同时期施工投产组合而成，造成管输企业的计量设施多种多样，给计量管理与输差维护带来了诸多不便。而正确的选择测量方法与合理的设计计量系统，对提高企业效益、降低成本和保护生产经营环境具有重要的意义。由于孔板计量方式具有结构简单、投资少、计量精度较高等优点，我单位计量交接点多采用孔板流量计计量。本文针对日常生产中天然气孔板的使用与维护情况，对天然气孔板的计量方法做了进一步的阐述，对孔板计量的误差进行了深入探讨与分析，并由此对精准计量、输差控制的管理提出的建议。 第2章天然气孔板计量的方法 孔板流量计是通过安装在管路中的同心孔板两侧差压来计量流量的一种检测设备，它是由节流装置（标准孔板）、差压计、压力计和温度计等组成，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），具有耐用、标准规格全、制造相对容易、价格便宜等优点，被广泛的应用于天然气的计量中。 图2－1 孔板的剖面图 下图为孔板工作示意图： 天然气在流经节孔板时，流束在节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在孔板前后便产生了静压力差（差压），气流的流束越大，孔板前后产生的压差也越大，从而可通过测量差压来衡量天然气流过节流装置的流量的大小。这种测量流量的方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的（见下图）。现场各节流装置将流量大小转化为差压的变化，经差压变送器送至天然气流量仪，流量仪根据差压和气流静压（压力变送器）、温度等信号，通过预先设置的有关参数，按照计量标准（SY/T6143-1996）中规定的计算流量算出与之对应的天然气的瞬时流量和累计流量。当然，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。 这样，在室内的工控机上就可以显示天然气的瞬时气量，即方面又明显。并且充分利用现代计算机与网络通讯技术，实现数据上传，信息共享。各级生产调度可以通过网络及时准确地了解各配气站的生产工作动态，可以根据这些状况及时准确地下达调度令，从而提高了各项工作的安全性和准确性。如下图： 二、天然气孔板计量的误差分析 由于孔板流量计量方法是建立在实验基础上的，在实验室中可以得到较高的准确度，而在实用现场，实际条件往往与实验条件不同，容易产生误差。因此，分析和掌握孔板装置本身在使用过程中产生误差的原因，提高其在天然气计量中的准确度，就是我们在输气工作中必不可少的一项重要工作。 天然气体积流量计算实用公式为 式中，为标准状态下天然气体积流量，； 为秒计量系数，视采用计量单位而定，；为流出系数；为渐进速度系数；为孔板开孔直径，；为相对密度系数；为可膨胀系数；为超压缩因子；为流动温度系数；为孔板上游取压孔绝对静压，；为节流前后差压，。 从公式中我们可以看出，与标准状态下天然气体积流量相关的变量为九个，、、、、、这六个参数就现场计量职工来讲是无法控制的，而我们现场职工只能对、和这三个变量进行控制。下面对这三个变量可能产生的误差进行分析： 1、的误差问题： 为孔板开孔直径，在孔板的剖面图中可以看到，主要的误差原因有 （1） 用游标卡尺测量的时候产生的误差，对瞬时气量的影响由公式可以看出。解决的方法是多次用游标卡尺测量孔板开孔直径，取平均值。 （2） 孔板入口不锐利或变形弯曲，孔板上游端面不平滑，孔板入口直角边缘变钝、破损等，这些都是孔板的本身原因，解决的方法是更换孔板。 （3） 孔板与夹持环、环室与法兰之间的密封垫子伸入环室、计量管内，这些问题大部分是在更换孔板时产生，解决的方法是 a、加强周期检查、清洗。 b、孔板与夹持环间的垫子用尽量薄的青壳纸制作。 C、制作密封垫子时垫子内径比计量管内径大3mm—5mm。 2、的误差问题 为孔板上游取压孔绝对静压，主要的误差原因有： （1） 静压变送器的导压管泄漏或堵塞，解决的方法是定期去验漏和排污。 （2） 静压变送器仪表零位漂移，解决的方法是定期校准