孔板流量計(jì)在使用中存在的問題

時(shí)間：2020-01-05作者：江蘇華儀測(cè)控技術(shù)有限公司瀏覽：592

 

2.1 被測(cè)流體特性的影響

由于天然氣本身的性質(zhì)，會(huì)隨著外界環(huán)境溫度的變化而發(fā)生復(fù)雜的變化，從而影響孔板流量計(jì)的測(cè)量精度。對(duì)于天然氣的測(cè)量，****確定天然氣的工作溫度和壓力，以免造成密度和壓縮系數(shù)的過大變化。低密度氣體對(duì)某些測(cè)量方法呈現(xiàn)困難，此時(shí)就要改變所選擇的測(cè)量方法，或者進(jìn)行溫度和（或）壓力修正，以**測(cè)量準(zhǔn)確度。在評(píng)估流量計(jì)的適應(yīng)性時(shí)，還要掌握氣體的溫度- 粘度特性，雖然氣體的粘度隨溫度和壓力變化較小，但是對(duì)流量計(jì)量的**度還是有一定的影響。

在礦場(chǎng)計(jì)量或測(cè)量含有雜質(zhì)的天然氣時(shí)，雜質(zhì)會(huì)腐蝕儀表接觸件，使接觸表面結(jié)垢或析出結(jié)晶，減小活動(dòng)部件的間隙，從而改變流量計(jì)使用性能參數(shù)，降低敏感元件的靈敏度或測(cè)量性能，影響計(jì)量精度。

對(duì)于油田濕氣（伴生氣），其中含有大量飽和水蒸氣，溫度降低時(shí)有水凝結(jié)；分離不凈的濕氣含有油滴或油污，屬臟污介質(zhì)；間斷計(jì)量，將有油、水沉積在管線內(nèi)。它們均屬于多組分流動(dòng)，計(jì)量時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待[1]。經(jīng)驗(yàn)表明，單相通用流量?jī)x表用于多組分或多相流體，測(cè)量性能會(huì)改變（或大幅度改變）。單相流動(dòng)的氣體有時(shí)也會(huì)呈現(xiàn)雙相，例如濕氣中水微粒隨著天然氣流動(dòng)，環(huán)境溫度或天然氣壓力偏離原定狀態(tài)，儀表就可能不適應(yīng)。測(cè)量氣液雙相流時(shí)盡可能采用分離后分相測(cè)量，以**較小測(cè)量不確定度，然而在有些場(chǎng)合這種方法并不切實(shí)可行或不符合要求。

2.2 儀表性能的影響

孔板流量計(jì)本身引起的誤差原因主要有：孔板入口直角銳利度，管徑尺寸與計(jì)算不符，孔板厚度誤差，節(jié)流件附件產(chǎn)生臺(tái)階、偏心，孔板上游端面平度，環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺(tái)階、偏心，取壓位置，焊縫**，取壓孔加工不規(guī)范或堵塞及節(jié)流件不同軸度等等。這些因素都有可能影響孔板的重復(fù)性，重復(fù)性是由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定，它在過程控制應(yīng)用中是重要的指標(biāo)。而**度除取決于重復(fù)性外，尚與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，儀表優(yōu)良的重復(fù)性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾，都會(huì)影響測(cè)量精度。若儀表輸出特性是非線性的，則這種影響較為**。

流量?jī)x表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量?jī)x表的非線性誤差不列出單獨(dú)指標(biāo)，而包含在基本誤差內(nèi)。然而對(duì)于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表，線性度是一個(gè)重要指標(biāo)，使有可能在流量范圍內(nèi)用同一個(gè)儀表常數(shù)，線性度差就要降低儀表**度。

用于脈動(dòng)流動(dòng)場(chǎng)所，應(yīng)注意儀表對(duì)流動(dòng)階躍變化的響應(yīng)。有些使用場(chǎng)所要求儀表輸出跟隨流動(dòng)變化，而另一些為獲得綜合平均值只要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬態(tài)響應(yīng)（transient  response）常以時(shí)間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，后者在數(shù)百赫茲以下，配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間。Red medloc 認(rèn)為儀表的流量上升和下降的動(dòng)態(tài)響應(yīng)不對(duì)稱會(huì)急劇增加測(cè)量誤差[3] 。

2.3孔板流量計(jì)安裝的影響

管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的，其主要原因是現(xiàn)場(chǎng)不能滿足直管段要求的長(zhǎng)度。

在流量計(jì)安裝時(shí)**應(yīng)考慮管道的布置和天然氣的流動(dòng)方向，有些雖然是能雙向工作的儀表，在安裝時(shí)也要考慮正向和反向之間測(cè)量性能是否存在差異。

大部分孔板流量計(jì)儀表或多或少會(huì)受進(jìn)口流動(dòng)狀況的影響，因而****測(cè)量流體的良好流動(dòng)狀況。輸送管道上安裝的定排量泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、振蕩著的閥或調(diào)節(jié)器等都是常見的脈動(dòng)源，上游管道布置和阻流件會(huì)引起流動(dòng)擾動(dòng)，另外管道直徑和方向的急劇改變等不良布置，都會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)，流量計(jì)來不及跟隨記錄脈動(dòng)擾動(dòng)，帶來測(cè)量誤差。因此應(yīng)考慮在儀表前后管道安裝支撐件。雖然脈動(dòng)緩沖器可清除或減小泵與壓縮機(jī)的影響，然而流量計(jì)還是應(yīng)盡可能避開振動(dòng)或振動(dòng)源為好[3]。

孔板流量計(jì)的信號(hào)輸出顯示有流量（體積流量或質(zhì)量流量）、總量、平均流速、點(diǎn)流速幾種，亦可分為模擬量（電流或電壓）和脈沖量。目前大部分儀表系統(tǒng)，在儀表上或其附近結(jié)合著電子設(shè)備。大功率電源不僅會(huì)使儀表輸出脈沖波動(dòng)，還會(huì)影響儀表工作性能，如電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)被畸變，影響測(cè)量精度。因此電氣連接應(yīng)有抗雜散電平干擾的能力，并且信號(hào)電纜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電力電纜和電力源，將電磁干擾和射頻干擾降至較低水平。

2.4 環(huán)境條件方面的影響

因所使用環(huán)境條件不同于預(yù)期的，使儀表的一些性能參數(shù)和硬件方面也隨之發(fā)生了改變，從而會(huì)改變流量計(jì)測(cè)量結(jié)果。例如：環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度的急劇變化引起濕度的變化，高濕度會(huì)加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，低濕度則容易產(chǎn)生靜電。

儀表的電子部件和某些儀表流量檢測(cè)部分易受環(huán)境溫度變化影響。例如，儀表尺寸變化，通過儀表殼體傳熱改變流體密度和粘度等，影響到顯示儀表電子元件時(shí)，將降低測(cè)量準(zhǔn)確度。

此外，影響孔板流量計(jì)計(jì)量的因素還有氣體流速造成雷諾數(shù)范圍不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、管道粗糙度影響等。

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