天然氣流量計(jì)量誤差與改進(jìn)對(duì)策研究
天然氣作為我國(guó)的主要能源形式之一, 持續(xù)、穩(wěn)定的供給和使用對(duì)于維護(hù)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(zhǔn)確計(jì)量是實(shí)現(xiàn)天然氣供給和合理使用的基礎(chǔ)及前提。我國(guó)一直通過合理使用差壓式孔板流量計(jì)來進(jìn)行天然氣的計(jì)量, 但是這一儀表在測(cè)量中也存在著一定的弊端, 導(dǎo)致出現(xiàn)計(jì)量誤差, 技術(shù)人員針對(duì)存在的問題進(jìn)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(jì)量的準(zhǔn)確度。
1 引起天然氣計(jì)量誤差的原因
孔板流量計(jì)中的孔板加要求相對(duì)嚴(yán)格, 必須與標(biāo)準(zhǔn)的要求相一致, 滿足技術(shù)規(guī)定, 在測(cè)量天然氣流量的過程中, 如果不按照要求操作, 可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)極大的誤差, 進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生影響, 導(dǎo)致安全隱患。
在制作孔板時(shí), 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(shí), 由于維修與安裝方面存在問題, 所以導(dǎo)致孔板出現(xiàn)形狀改變或者發(fā)生彎曲。導(dǎo)致極大的誤差發(fā)生, 結(jié)合試驗(yàn)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(duì)細(xì)致的要求和操作, 導(dǎo)致較危險(xiǎn)顯著的誤差出現(xiàn)。比如:導(dǎo)壓管走向不合理, 無法實(shí)現(xiàn)壓差傳導(dǎo), 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(dòng), 平衡設(shè)備的水平度不滿足要求, 則計(jì)量不準(zhǔn)確。
1.3 節(jié)流裝置內(nèi)突出物
對(duì)于在管子內(nèi)部的墊片、焊縫, 也會(huì)導(dǎo)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(duì)位置不合理或者自身結(jié)構(gòu)突出過大。通過對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄和分析, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)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(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)的誤差值***高。當(dāng)凸出物處于下游位置時(shí), 不會(huì)較大的對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)數(shù)據(jù)的精度作用越顯著。可以結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中的公式進(jìn)行計(jì)算, 看也可以借助于計(jì)算機(jī)完成計(jì)算。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn), 不確定度伴隨與β的變化趨勢(shì)相同。如果β不大于0.6, 則不確定度基本不會(huì)出現(xiàn)改變, 曲線為一條直線, 當(dāng)β升高時(shí), 不確定度則會(huì)發(fā)生顯著地變化, 不確定度處于峰值的時(shí)候, β的數(shù)值約為0.75, 所以, 在孔板的選擇時(shí)盡可能使用孔的直徑尺寸較大的。
2 天然氣計(jì)量誤差的改進(jìn)措施
2.1 流量計(jì)的改進(jìn)措施
對(duì)于孔板的加工, 需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。節(jié)流裝置在安裝中要滿足安裝標(biāo)準(zhǔn)的要求, 合理設(shè)計(jì), 結(jié)合孔板前端阻力元件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)配置適當(dāng)?shù)闹惫芏? 保證直管段的長(zhǎng)度尺寸合理。通常大于三十倍的直徑尺寸。如果場(chǎng)地不允許, 要將整流設(shè)備安裝在直管段中, 孔板的進(jìn)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(jì)的選擇必須合理, 如果壓差計(jì)的有效量程不大于百分之三十, 則要及時(shí)更新壓差計(jì)的量程, 后者更改孔板的規(guī)格, 對(duì)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(shí)β應(yīng)該處于0.4~0.6的范圍內(nèi)。
2.2 做好儀表的維護(hù)與管理, 及時(shí)調(diào)整參數(shù)
在日常的儀表使用中, 要定期進(jìn)行孔板的清潔與維護(hù), 如果出現(xiàn)測(cè)量數(shù)值不準(zhǔn)確或者精度過低、誤差過大等現(xiàn)象, 及時(shí)進(jìn)行檢查與維修, 要做好流量計(jì)的修正工作。儀表的使用中, 盡可能保證計(jì)量準(zhǔn)確, 每月檢查和清洗孔板至少一次, 對(duì)儀表的零點(diǎn)進(jìn)行檢查, 合理實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬的信號(hào)轉(zhuǎn)換, 對(duì)流量計(jì)的計(jì)算程序合理校對(duì), 如果發(fā)現(xiàn)存在腐蝕的位置或者發(fā)現(xiàn)劃痕, 及時(shí)換新。
2.3 采用可換孔板節(jié)流裝置
為了在不對(duì)管線進(jìn)行移動(dòng)、拆卸或者中斷介質(zhì)傳輸?shù)那闆r下, 仍然可以實(shí)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(cè)量范圍為3.5:1, 但是在實(shí)際生產(chǎn)中, 不同的流程都具有各自的特點(diǎn), 所以存在著一定的差異性, 并不是全部流程都可以將測(cè)量值限制在這一范圍中, 如果測(cè)得的結(jié)果超過這一測(cè)量范圍, 則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差出現(xiàn)。當(dāng)定值節(jié)流裝置和量程較大的變送設(shè)備、智能流量計(jì)以及計(jì)算機(jī)聯(lián)合使用時(shí), 就可以實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量程的極大拓展。促進(jìn)傳統(tǒng)形式的壓差流量計(jì)向智能化的方向邁進(jìn)。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(shí)現(xiàn)了計(jì)量準(zhǔn)確度的顯著提高。
3 結(jié)束語
綜上所述, 對(duì)壓差式孔板流量計(jì)測(cè)量誤差產(chǎn)生影響的因素較多, 本文主要針對(duì)計(jì)量方面產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了詳細(xì)的分析, 并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。實(shí)際測(cè)量中, 在孔板流量計(jì)工作時(shí), 要合理選擇一次裝置以及二次儀表, 認(rèn)真、細(xì)致、合理的進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)、檢修以及校準(zhǔn)等操作, 嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)于在應(yīng)用中出現(xiàn)的故障及時(shí)分析、查找原因, 及時(shí)解決, 強(qiáng)化儀表以及操作的管控, 使天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確程度穩(wěn)步提高。