差压式孔板流量计计量天然气流量的误差分析
2013-03-20
标准孔板流量计结构简单，操作较方便，使用技术成熟，使得其在管道计量中得到广泛应用，据统计，目前孔板流量计是我国天然气管道计量用得最多的计量设备，占整个贸易计量的50%左右。为了规范孔板流量计量，国家专门制定了GB2628和SY/T 6143计量标准，对计量系统进行了说明和要求，同时，也出台天然气场站仪表配备指南，对计量系统仪器仪表精度等级进行了要求。但是由于孔板流量计计量系统的结构特点,决定了会产生两种误差，一种是基本误差，这是流量计本身所存在的误差，第二种是附加误差，是由于流量计在使用时偏离了标准条件产生的。由于人为操作的环节多，且天然气这一物质的计量是一种连续的、不可重复的计量，若不加以适时监控，所引起的计量附加误差相当大，尤其当天然气作为商品进行贸易结算时，为供需双方带来不利影响,本文分析了产生误差的主要原因，并提出了相应的整改措施。
由计量装置本身精确度所决定的误差。由于孔板流量计测得的流量是根据差压信号间接求得的。从公式可以看出，影响计量精确度的主要因素是α、F、ε等值。必须保持α、F、ε均为恒定值,才能达到差压和流量之间有恒定的对应关系。但在实际生产中，α、F、ε都与某些因素有关，特别是流量系数α，它是一个影响因素复杂，变化范围大的重要系数，如果在计量过程中不能保证α为恒定值，则计量误差将会较大。从资料和实验证明，流量系数α值与取压点位置、孔板的开孔截面积和管道截面积比(m=d2/D2)、雷诺数、管壁粗糙度、孔板入口边缘尖锐度有关。所以，标准孔板的选用应符合下列技术要求:
孔板相对于开孔直径d的轴线中心对称;
孔板上游端面A应于下游端面B平行，并且与开孔直径d的轴线垂直;
孔板A面、B面应无可见的损伤;
孔板开孔直径d的上游测直角入口边缘G应锐利,无毛刺和划痕。
孔板开孔直径d的内圆柱表面长度e应符合:0.005D≤.. e≤0.02D;
孔板的厚度应符合:e≤F≤0.005D;
孔板下游侧出口边缘H和孔板开孔圆柱形下游侧出口边缘I应无毛刺、划痕和可见损伤;
标准孔板在使用过程中,会由于天然气的侵蚀而产生变形,从而引起流量系数增大而产生计量误差。因此孔板的材质也是保证孔板工作可靠和计量准确的一个因素。用于天然气计量的孔板采制一般为:Cr17、Cr18Ni9TiC以及其他耐酸钢。
孔板计量系统安装使用时，必须符合下列技术要求:
(1)孔板安装时，他的开孔中心和管道中心轴线同心，而且它的端面与管道轴线垂直。
(2)孔板上下游侧取压孔轴线符合距孔板上下游端面的距离为25.4±0.8mm的要求(目前国内绝大部分取压方式采用法兰取压)。
(3)取压孔的轴线应与孔板上下游侧2D计量管长度的内圆柱的轴线垂直，取压孔的轴线与孔板两端面向外倾斜角的夹角不大于3度。取压孔直径不应大于0.08D。
(4)孔板安装需要前后直管段，直管段的长度必须满足标准要求，必要时安装整流器。
(5)导压管应采用耐腐蚀材料，其内径不小于6mm，长度最好在16mm以内，导压管应垂直或倾斜敷设，起倾斜度不小于1:12。
(6)计量气体温度的温度计最好安装在孔板下游侧直管段以外的地方，计算气量时应将此时所测的气流温度换算成孔板上游侧的气流温度，如果温度计安装在孔板上游侧，则温度计套管与孔板之间的直管段长度L应满足下列规定:当温度计套管直径不大于0.03D时(D为计量管内径)，L≥5D;当温度计套管直径在0.03D至0.13D范围内时(D为计量管内径)，L≥20D。
来源：热像仪 //1000qsw.com/product/thermography/
