天然气流量的标准孔板计量方法及影响其准确度因素简析

1参考文献2
11 游明定等编著 1 天然气流量的标准孔板计量 方法 1 中国石油天然气总公司, 19961
21 张永红 1 天 然气流 量计量 1 石油工 业出 版 社, 19951
b°
小。 ( 5) 录取的温度不准时, 如计算
用 t 比实际天然气温度小, 则 t | , 由( 7) 式得 FT { 。 所以由( 9) 式计算的气量 Qn 偏
大。 反之计算用 t 比实际天然气温
度大时, 则由 ( 9) 式 计算 的气 量 Qn 偏
小。 ( 6) 流量计不 准, 记录的 静、差
压比实际的大时, 则 P1 vP { 所以 由( 9) 式所 得气 量 Qn 偏
( 5) 下流导压管至仪表间的接 头, 仪表阀漏气或堵塞, 使仪表记录 的差压 vP 比实际的大, 造成计算的
u 计测技术#力学计量
气量 Qn 偏大。反之上流导压管至 仪表间接头, 仪表阀漏气或堵塞, 平 衡阀漏气, 造成计算所得气量 Qn 偏 小。
( 6) 导压管 上隔离 器的二 个容 器中的液面 不在同一 高度, 上流导 压管液面比 下流导压 管的高, 使仪 表记录的差压 vP 比实际的大, 造成 计算的气量 Qn 偏大。反之造成计 算的气量 Qn 偏小。
u 计测技术#力学计量
天然气流量的标准孔板计量方法及影响其准确度因素简析
Standard orif ice Measurement Methods of Gas Flow and its Af f ect to Accurate Factors
t 彭建华 Peng Jianhua
=作者简 介>彭 建华, 男, 学 士, 工程 师。工 作单位: 西 南 石油 局 川西 采输 处 计量 检 定站。 通讯地址: 618000 四川省德阳市城北
mm ; Red: 管径雷诺数;
L1=
L2 =
25. D
4
(
法兰取压方
式) ;
L1= L2= 0( 角接取压方式) 。
E= 1
( 3)
1- B4
FG=
1 Gr
( 4)
式中: Gr: 真实相对密度。
E=
1-
( 0. 41+
0.
35B4)
vP 106P1R
( 5)
式中: R: 等熵指数, 通常 R> 1。
气流温度, e 。
另假设: K= A SAd2FGE
( 8)
式中: K: 常数;
A: 流量系数, A= CE。
计量与测试技术#1999# l 12
则( 1) 式变为:
Qn= K F2 FT P1 vP
( 9)
再假设: / { 0: 表示增大;
/ | 0: 表示减小。
则各计算用参数偏离实际值所
得的气量与实际值比为: ( 1) 当孔板孔径 d 量错时, 如计
( 4) 用 于计算 超压缩 因子的 压
力值不准时, 如 P1 高于实际值时, 则 P1 { , ( 6c) 、( 6d) 得 Z | , 由
计量与测试技术#1999# l 12
( 6) 式得 F 2 { 。 所以由( 9) 式计算的气量 Qn 偏
大。 反之 P1 低于实际值时, F2 | 。 则 由( 9) 式计算的气量 Qn 偏
C ) ) ) 流出系数; E ) ) ) 渐近速度系数; d ) ) ) 孔板开孔直径, mm; FG ) ) ) 相对密度系数;
E) ) ) 可膨胀性系数; F2 ) ) ) 超压缩因子; FT ) ) ) 流动温度系数;
P1 ) ) ) 孔板上游侧取压孔气流
绝对静压, MP a; vP ))) 气流流经孔板时产生
=摘 要>本文简析了天然气 流量的孔板 计量方法所存 在的 误差及 影响因 素, 并提 出了 改进和预防的建议。
=关 键 词>天然气 流量测量 基本误差 =收稿时间>1998- 10- 12 =资料索号>A 2006
在天然气 的采输工 程中, 为了 搞好计量, 提 高天然 气流量测 量的 准确度, 如何 系统地 掌握流量 测量 的误差及其影响因素将显得极为重 要。目前天然气行业使用最多的计 量装置是标准 孔板计量 方法, 其误 差及影响因素主要有以下方面。
F2=
1 Z
( 6)
式中, Z: 压缩系数。
当天然 气的 介质 条件 为 Gr <
016
,
P1 PC
=
0~
0.
62
,
T T
1 2
=
1. 45~
11 70
时,
Z=
1-
0.
46
PP1c (
T T
1)
c
-
3.
72
( 6c)
当天然 气的 介质 条件 为 Gr >
016 ,
P1 Pc
=
0~
0.
6,
T T
1 c
大。 反之如 记录的静、差压 比实际
的小时, 则由( 9) 式所得气量 Qn 偏小。 212 根据生产实践和科学资料,
结合 211 的分析方 法可得出, 影响 孔板计量方法的流量的准确度的因 素还有:
( 1) 孔板太厚, 则使气体流过时 阻力损失增大, 引起差压 v P 增大, 同时实际流量系数 A减小, 从而造 成计算的气量 Qn 偏大。
算用 d 比实际孔径大,
则
d{
y
d D
{
yB{ 。
B{ 由( 2) 式得 C { , ( 3) 式得 E
{, 所以 CE { yA{ 。 再由( 5) 式可知: 因 R> 1, P1 远
大于 vP,
则
vP 106P1R
是一项极
小的
数。
所以 B{ 或 B| , E·1;
又 d { y d2 { ,
所以 ( 8) 式得 K { , ( 9) 式 所得
( 2) 孔板装反, 使实际流量系数 A增大, 且 差压 v P 比正 装时降低, 造成计算的气量 Qn 偏小。
( 3) 孔板前上流直管段长度不 够, 由 于流束扰 动可引起 实际流量 系数 A偏小, 造成计算的气量 Qn 偏 大, 且误差随着直径比 B 的增大而 增大。
( 4) 孔板安装偏心, 将导致计算 的气量 Qn 偏小。
11 基本误差
在使用节流装置造成差压来进 行测量时, 即 使一切 严格按技 术要 求, 也有测量误差, 这种误差是由装 置本身精度所决定的, 故称之为/ 基 本误差0, 其 误差大 致在 ? 1% ~ ? 2% 的范围内。
21 附加误差
它是在节流装置和测量仪表的 安装使用过程 中, 没 有严格遵 守技 术要求和设计 时所提供 的数据, 而 造成的流量的 附加误差, 有时 这种 误差的大小甚 至是无法 估计的, 现 就其偏差情况分析如下。
实际管径大时, 则 ( 8) 式得 K | , ( 9)
式所得气量 Qn 偏小。
( 3) 计 算用天 然气真 实相对 密
度有 误时, 如 计 算用 Gr 比 实际 的
小,
则 Gr | , 由( 4) 式得 FG { 。 所以 ( 8) 式得 K { , ( 9) 式 得气 量 Qn 偏大。 反之如计算用 Gr 比实际的大, 则 ( 8) 式得 K | , ( 9) 式所得气量 Qn 偏小。
气量 Qn 偏大。
反之如计算用孔径 d 比实际小
时,
则( 8) 式得 K | , ( 9) 式所 得气
量 Qn 偏小。 ( 2) 计量管内径量错时, 如计算
用 D 比实际管径小,
则D|
y
d D
{
yB{ yA{ 。
所以 ( 8) 式得 K { , ( 9) 式 所得
气量 Qn 偏大; 反之如计算用的 D 比
=
1. 2~
11 6
时,
Z=
1-
0. 3661
P1 Pc
(
T T
1)
c
-
3. 107
( 6d)
其中:
PC: 天然气的假临界压力, M Pa; T C: 天然气的假临界温度, K;
T1: 天然气在孔板上游侧的绝对温
度, K。
FT =
2931 15 t+ 273. 15
( 7)
式中: t : 天然气流过节流装置时实测
的差压, Pa。 而且: C= 0. 5959+ 0. 0312B2. 1- 0. 1840B8
+ 0. 0029B2. 5( R10e6d) 0. 75+ 010900L1B4
( 1- B4) - 1- 0. 0337L2B3
( 2)
式中:
B: 直径比, B=
d D
;
D: 是 孔 板 上 游 测 量 管 内 径,
( 9) 管道内部粗糙、生锈、脏污, 各种污物 在孔板前 下角沉积 下来, 孔板开孔圆柱部分生锈以及环室的 环形缝隙偏 大等, 都将造成 计算的 气量 Qn 偏小。
综上所述, 孔板计量方法产生附 加误差的原因较多, 它对天然气计量 的准确性影 响极大, 所以只 有认真 执行计量规程, 在计量装置的选择、 制造、安装、计算上精 心细致, 同时 建立健全计 量管理制 度, 加 强计量 管理, 坚 持定期对 仪表和节 流装置 进行调校和清洗, 严格周期管理, 以 预防检修为 主, 做 到计量装 置台台 有记录, 操作有规 程, 使 用有 制度, 维修有 周期, 报废有 鉴定。并 认真 搞好每日的 气量计算, 做到 当班计 算, 下班复查, 上级抽查, 层层把关。 只有这样 才能消除 上述附加 误差, 保证天然气计量的准确无误。 u
211 天然 气标准体积计算 公式 中各参数偏离实际值所形成的计量
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