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1、天然氣孔板計量存在的問題及改進措施摘要隨著世界石油天然氣工業(yè)的突飛猛進的發(fā)展,要求對天然氣流量需要進行更加準確的計量。由于孔板計量方式結構簡單、投資少、計量精度較高,所以目前,孔板流量計仍是最主要的天然氣流量計,而影響孔板流量計計量準確度的因素很多。本文將結合油田天然氣計量實際孔板運行情況從儀表性能要求、流體特性等方面闡述是如何影響計量準確度的,以及改進或減少這些影響因素的措施。關鍵詞孔板流量計;影響因素;改進措施天然氣的生產(chǎn)、利用過程是一個流程復雜、規(guī)模大、速度快且連續(xù)運行的系統(tǒng)。其計量的準確與否受到人們的普遍重視。
2、因此計量的準確度是選擇任何類型的流量計都必須考慮的重要指標。在實際應用中,影響孔板流量計計量準確度的因素很多,而孔板流量計的主要特點為結構易于復制,簡單牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長,價格低廉等,整套流量計由節(jié)流裝置,差壓變送器和二次儀表(流量計算機)組成。它們可以分別由不同廠家生產(chǎn),易于形成規(guī)模生產(chǎn),經(jīng)濟效益高,各部分組合非常靈活,即使目前推出的一體化孔板流量計,亦可分開生產(chǎn),再靈活組裝。1?脈動流體對流量計量的影響由于天然氣本身的性質,會隨著外界環(huán)境溫度的變化而發(fā)生復雜的變化,從而影響流量計的測量精度。低密度氣體對
3、某些測量方法呈現(xiàn)困難,此時就要改變所選擇的測量方法,或者作溫度和(或)壓力修正,以保證測量準確準確度。因此在評估流量計的適應性時,要掌握氣體的溫度一粘度特性。雖然氣體的粘度因溫度和壓力變化的值一般較低,但是對流量計量的精確度還是有一定的影響。對于油田溫氣(伴生氣),其中含有大量的飽和水蒸氣,在溫度降低時會有水凝結;它們屬于多組分流動,計量時應謹慎對待。經(jīng)驗表明,單相通用流量儀表用于多組分或多相流體,測量性能會改變(或大幅度改變),例如濕氣中水微粒隨著天然氣流動,環(huán)境溫度或天然氣壓力偏離原定狀態(tài),儀表就有可能不適應。測量
4、氣液雙相流時盡可能采用分離后分相測量,以保證最小測量不確定度,然而對有些場合這種方法不切實可行或不符合要求。所以,為保證測量值準確,必須抑制脈動。2儀表性能的影響孔板流量計因其設計規(guī)范,簡單牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長,不需實流標定諸多優(yōu)點被廣泛應用于貿易結算,但在實際使用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一此問題,比如“空跳”、多計、少計及導壓管高度修正等問題,使供、用雙方蒙受不必要的損失,下面就對產(chǎn)生這些問題的原因進行實例分析并提出解決辦法。2.1差壓變送器靜壓誤差根據(jù)JJG640-1994差壓式流量計檢定規(guī)程規(guī)定:單向靜壓試驗
5、:在正壓室加入公稱壓力,保持5秒后撤壓,待10秒后,測量基本誤差和回程誤差,然后用同樣方法對負壓進行同樣試驗;雙向靜壓試驗:在正、負壓室同時加25%的公稱壓力,待穩(wěn)定后測量輸出下限值的變化量,然后將壓力上升到公稱壓力作同樣的試驗。具體操作方法是:在檢定完畢后,先開平衡閥,再開正壓閥,送正負壓室工作壓力,通過調整零點克服靜壓影響。2.2差壓變送器安裝位置不規(guī)范偏離正確位置引起零點偏移即指差壓變送器在使用一段時后其零點向上或向下漂移,對于0.5級差壓變送器的零位輸出電流超過4.08mA時,壓力變送器本身就不符合JJG640
6、-1994差壓式流量計檢定規(guī)程及JJG882-2004壓力變送器檢定規(guī)程的要求。解決方法:首先選擇穩(wěn)定性較好的差壓變送器,其次縮短檢定周期,第三檢定周期內經(jīng)常檢查、即打開平衡閥觀察流量積算儀是否出現(xiàn)“空跳”,如出現(xiàn)“空跳”請第三方計量檢定部門來重新進行檢定。2.3人為因素的影響及防范措施人為打開差壓變送器高壓側排液/排氣閥,導致差壓減小,將變送器鎖在箱內是一種常用防范措施。人為造成高壓側導壓管泄露,使差壓減小,從而降低流量計示值。具體做法:在高壓管焊接處、三閥組連接處、排污閥等處人為導致泄露。這種方法在監(jiān)控系統(tǒng)上難以察
7、覺,除非“偷氣”量過大才能發(fā)現(xiàn),通過突擊現(xiàn)場檢查,在冬季易于發(fā)現(xiàn),而夏季則難以發(fā)現(xiàn)。人為打開三閥組中的平衡閥,由此導致差壓減小,從而降低流量計示值。這種方法在監(jiān)控系統(tǒng)上難以察覺,除非“偷氣”過大才能發(fā)現(xiàn),因蒸汽并未向外泄漏,通過突擊現(xiàn)場檢查也較難發(fā)現(xiàn)。將三閥組鎖在箱內是一種常用防范措施。修改差壓變送器零點或量程,提升零點截除量,令小流量計量被截除;加大量程,直接導致流量示值變小,這些調整可在變送器上直接調整,僅需一把小螺絲刀即可進行;而對于智能型的差壓變送器,接入手操器,即可任意調整,由于差壓變送器是工業(yè)儀表中最常見的
8、設備,絕大多數(shù)對儀表略有了解的人即可調整,除非在檢表時忘記調回,否則難以發(fā)現(xiàn),調整數(shù)只要不太過分,難以在電腦監(jiān)控系統(tǒng)上被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場巡查也難以發(fā)現(xiàn),因此將差壓變送器連同其與二次表連線一同鎖在箱內是一種常見防范措施。令壓力變送器導壓通道泄漏,致使壓力示值減小,從而降低密度示值,致使流量計量偏低,現(xiàn)場巡查可以發(fā)現(xiàn)。在測溫熱電阻線路上串聯(lián)