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摘要:文章根據孔板流量計在天然氣計量中的實(shí)際運用情況;分析了影響孔板流量計計量準確度的相關(guān)因素以及解決方法。
1問(wèn)題的提出
現以某輸氣站為例，供氣方采用兩支路供氣(一用-備)，2臺GKFM-40型 號的閥式孔板節流裝置作為主計量，氣方使用渦輪流量計計量。入冬以來(lái)，氣舫發(fā)現小時(shí)輸量雙方存在較大的輸差，供氣方的孔板流量計每小時(shí)計量的輸氣量比戶(hù)每小時(shí)計量的輸氣量多200m3一-220m 3，按照每小時(shí)輸氣量9000m3計算,相對輸差約為2.44%，雖然剛剛超過(guò)了GB/T18603- -2014《天然氣計量系統技術(shù)要求》中所規定的1000m3 /h<q<10000 m 3 /h時(shí)精確度等級(貿易交接誤差) 2%，但與用戶(hù)平常狀況下對比輸差還是挺大的。針對這一現象，供氣方技術(shù)人員查看了流星計量機相關(guān)參數的設置、自動(dòng)化儀表輸出數據、現場(chǎng)計量設備等，并結合當前環(huán)境氣候分析得出:冬日低溫和孔板閥引壓管漏氣共同導致雙方輸差較大;隨即處理了泄漏點(diǎn)，更換了計量孔板，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差壓變送器對輸差 的影響
于差壓變送器傳感器橋路中元件參數本身就不對稱(chēng);彈性元件和電阻應變計的敏感柵材料溫度系數，線(xiàn)脹系數不同,組橋引線(xiàn)長(cháng)度不一致等綜合因素，非常后導致傳感器組成電橋后相鄰臂總體溫度系數有-定差異，當溫度變化時(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)。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為4mA -20mA標準電流信號，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-誤差帶入公式中計算流量，對流量所造成的誤差是巨大的，且會(huì )直接嚴重影響到雙方的計量輸差。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)漂移對計量造成重大影響，必須定期對差壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)校驗。
當差壓變送器引壓管堵塞，引起流量計儀表輸出變化緩慢，甚至不變。在實(shí)際氣體計量中天然氣內含有固體懸浮顆?；蚍勰?，時(shí)間久了,有的還會(huì )固化，引起引壓管堵塞，使測量無(wú)法正常進(jìn)行。例如差壓變送器引壓管冬季凍堵，引起計量不準確。應該加強保溫措施，還要定期排污，檢漏，防止因引壓管高低壓端漏氣,如因高壓側導壓管泄露，使差壓減小，從而降低計量值，低壓閥漏氣將導致計算氣量比實(shí)際氣量偏大，造成的計量輸差。
2.2溫度對輸差的影響
環(huán)境溫度除了影響天然氣的體積外，還會(huì )對天然氣計量?jì)x表產(chǎn)生一定的影響 ，室外安裝的標準孔板流量計環(huán)境溫度變化較大，影響尤其明顯。在本地區,露天安裝的孔板流量計在夏天陽(yáng)光照射下表體溫度可達到40°C,在冬季表體溫度可達到零度甚至更低，溫度的變化對計量傳感器使用材料的熱膨脹性和溫度對機械運動(dòng)性能的影響，都會(huì )影響標準孔板流量計的計量準確性。據有關(guān)資料顯示，如果計量雙方中有-方溫度變送器測量的溫度不準確，在其他條件相同時(shí)，溫度相差每1度,計量的輸氣量相差約0.5%。
2.3孔板表面結垢對輸差的影響
孔板長(cháng)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，使接觸表面結垢或析出結晶，將減少活動(dòng)部件的間隙，從而改變標準孔板流量計使用性能參數,降低敏感元件的靈敏度或測量性能造成差壓信號不穩，直接影響計量精度。
2.4孔徑對輸差的影響
根據輸氣公式可知，孔板孔徑應為國家計量站檢定校驗后的孔徑值，而非孔板.上標注的孔徑值，經(jīng)估算，當孔板的直徑相差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(kāi)孔直徑d均應≥12.5毫米,直徑比應該遵循0.1≤B≤0.75的范圍內這一原則， 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，應及時(shí)在流量計算機.上更新孔板孔徑校驗值。
2.5平衡閥泄漏對輸差的影響
平衡閥屬于金屬面密封，發(fā)生泄漏主要是由于氣質(zhì)原因導致高閥下腔雜質(zhì)較多,打開(kāi)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，堅硬雜質(zhì)對密封面造成損傷,從而導致平衡閥泄露。平衡閥內漏將導致計算氣量比實(shí)際氣量偏小。
3建議
(1)每鑰對孔板閥檢查排污- 次,清除孔板表面污物，目測孔板重要部位，如有劃傷、蝕坑、磨損等缺陷，應予以更換，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)嚴格執行公司巡檢制度。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(kāi)平衡閥后檢查零點(diǎn)有無(wú)漂移。冬季氣溫低每月對引壓管進(jìn)行放空、吹掃，防止引壓管內積聚污物。
(4)根據生產(chǎn)科的要求及時(shí)對氣質(zhì)組分進(jìn)行更改,流計算機的操作嚴格按照作業(yè)指導書(shū)操作。
(5)定期校驗溫度變送器、差壓變送器、壓力變送器等相關(guān)計量?jì)x表。
4結論
天然氣計量系統是一個(gè)相當復雜且存在許多不確定因素的系統，造成測量誤差的原因難以進(jìn)行綜合定量分析，本文只能對部分現場(chǎng)方面進(jìn)行定性分析應該說(shuō)在日常工作中只要加強流量計各環(huán)節的管理，對影響計量準確度的因素進(jìn)行詳細排除，及時(shí)發(fā)現并更正計量過(guò)程中出現的異?，F象就能保證計量數據的準確度。