標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計計量天然氣流量方法

標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計計量天然氣流量方法

標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計計量天然氣流量方法

我國人造氣計量一般以體積泄露表現(xiàn)，法定單位是立方米。我國規(guī)定規(guī)矩人造氣流量測量的規(guī)范狀態(tài)是:絕對壓力為0.101325MPa，溫度為23.15℃。人造氣流量計量門徑不少，可用的流量儀表也不少，按工作原理大體分為:差壓式流量計、容積式流量計、速率式流量計3種類型。在計量規(guī)范方面，當(dāng)前全國上多半國度計量規(guī)范逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》挨近，我國人造氣計量規(guī)范也修訂為SY/T6143-
　　1人造氣流量計量門徑

　　我國人造氣計量一般以體積泄露表現(xiàn)，法定單位是立方米。我國規(guī)定規(guī)矩人造氣流量測量的規(guī)范狀態(tài)是:絕對壓力為0.101325MPa，溫度為23.15℃。人造氣流量計量門徑不少，可用的流量儀表也不少，按工作原理大體分為:差壓式流量計、容積式流量計、速率式流量計3種類型。在計量規(guī)范方面，當(dāng)前全國上多半國度計量規(guī)范逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》挨近，我國人造氣計量規(guī)范也修訂為SY/T6143-1996《人造氣流量的規(guī)范孔板計量門徑》。

　　2孔板流量計踴躍計量概況

　　所謂踴躍計量，就是壟斷變送器實時檢測人造氣流量計量中所波及到的溫度、壓力、壓差等參數(shù)，顛末計較機中的流量計較軟件，實現(xiàn)整個流量測量關(guān)頭中無野生參與的人造氣流量測量。隨著計量妙技的發(fā)展和計較機應(yīng)用的遍及。實現(xiàn)孔板流量計踴躍化計量的方案較多，當(dāng)前主要有如下4種模式。

　　2.1單變量變送器+流量計較機(或工控機)

　　壟斷單變量仿照變送器別離檢測溫度、壓力、差壓，并將檢測到的電旌旗燈號轉(zhuǎn)換成規(guī)范的4-20MA仿照旌旗燈號送墮胎量計較機(或工控機)的數(shù)據(jù)收羅卡，顛末A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在流量計較機(或工控機)上顛末流量計較軟件計較出人造氣瞬時流量、積累流量以及實現(xiàn)別的幫忙功能。此法子屬古板踴躍計量模式，偏差為收羅、傳輸為仿照旌旗燈號，抗侵?jǐn)_才力較差，因為旌旗燈號轉(zhuǎn)換等標(biāo)題計量精度難以提高，并且硬件較繁雜、兩端關(guān)頭較多、牢靠性較差。可擴大為:單變量變送器+流量計較機+工控機，從而實現(xiàn)流量計較與表示歸并，提高零碎的牢靠性和可視性。

　　2.2多變量變送器+流量計較機(或工控機)

　　壟斷1臺多變量智能變遞器同時檢測溫度、壓力、差壓等，采納現(xiàn)場總線制，顛末數(shù)字旌旗燈號傳輸，送入流量計較機(或工控機)數(shù)據(jù)收羅卡后上顛末流量計較軟件計較出人造氣瞬時流量、積累流量及實現(xiàn)別的功能。此法子硬件連貫簡化了很多，提高了零碎的牢靠性和測量精度。但因為變送器僅檢測測量旌旗燈號不發(fā)展數(shù)據(jù)處理，因此在校按時必須和流量計較機共同履行聯(lián)校。采納流量計較機或工控機主要辨別在于流量計較部分。流量計較機是專用的固化軟件實現(xiàn)計較和數(shù)據(jù)存儲，比較動搖牢靠，可信賴度較高;工控機上軟件計較一般自立開拓，便于軟件升級和零碎護衛(wèi)，因為計較勁大，分外是多路計量時，牢靠性略微差些。為增加零碎的牢靠性和操縱界面直觀化，這種法子也可擴大為:多變量變送器+流量計較機+工控機，即流量計較機中實現(xiàn)流量計較，工控機上實現(xiàn)表示。

　　2.3多變量智能變送器+工控機

　　此法子與模式2比較，主要辨別是變送器內(nèi)固化了流量處理軟件，使得變送器或是就地表示瞬時測量參數(shù)和計較瞬時流量，并顛末數(shù)字旌旗燈號傳輸，送入工控機表示和實現(xiàn)別的輸助功能。所測量的流量值必須在工控機上發(fā)展二次處理，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的積累和存儲功能。采納這種法子，零碎組織進一步簡化，變送器可單校也可聯(lián)校，易于護衛(wèi)。但因為在工控機內(nèi)實現(xiàn)流量的積累和存儲，牢靠性較差，易形成數(shù)據(jù)丟失。

　　2.4一體化智能儀表+工控機

　　主要壟斷一體化智能儀表實現(xiàn)了變送器與流量計較機的一體化。不但自帶數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)瞬時參數(shù)及流量的表示，以及積累流量和歷史數(shù)據(jù)的再現(xiàn);并且在儀表的運行方面，采取了多種電源保障法子:內(nèi)電池組、太陽能和外接電源等，實現(xiàn)了在無電力供給環(huán)境下，或是獨立自成計量零碎，就地表示人造氣瞬時流量、積累流量和數(shù)據(jù)的存儲、再現(xiàn)等;正常環(huán)境下可顛末現(xiàn)場總線和上位機連貫，履行數(shù)字旌旗燈號傳輸上傳表示，也或是在工控機上履行二次數(shù)據(jù)處理，組成的計量零碎更加靈動、牢靠。采納這種法子，實現(xiàn)了計量數(shù)據(jù)的無憂化，使得零碎組織簡單、操縱更簡單、更牢靠、更容易護衛(wèi);不但或是單校也或是聯(lián)校。采納獨立的計量回路，減少了數(shù)據(jù)傳輸歷程的侵?jǐn)_，提高了計量的精度。

　　3踴躍計量方案決意的準(zhǔn)則

　　因為人造氣流量計量是一種間接的、多參數(shù)的、動靜的、不可再現(xiàn)的測量，人造氣的流量計量是流量測量中的難點之一。因此，在決意具體方案時，應(yīng)偏重考慮零碎的牢靠性、準(zhǔn)確性和先輩性。一般主要功用如下準(zhǔn)則

　　3.1計量回路的獨立性準(zhǔn)則

　　主假如為了保證在計量零碎呈現(xiàn)標(biāo)題時，盡量減少勸止的影響面，低落勸止的影響程度，從而護衛(wèi)企業(yè)的平安結(jié)實運行和經(jīng)濟效益。

　　3.2數(shù)據(jù)的平安性準(zhǔn)則

　　指在非儀表勸止的環(huán)境下，計量零碎大概提供準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對人造氣管網(wǎng)的有用監(jiān)控，并保證數(shù)據(jù)的牢靠性，為企業(yè)信息零碎實現(xiàn)企業(yè)打點、經(jīng)營、批示、和諧提供緊要依據(jù)。計量是信息零碎緊要的數(shù)據(jù)源，一旦呈現(xiàn)標(biāo)題，將給企業(yè)帶來不可估計的流失。因此，數(shù)據(jù)源申請準(zhǔn)確、完備、殘缺、牢靠。為此在決意方案時，首要標(biāo)題就是考慮計量數(shù)據(jù)的平安性。因為針對人造氣集輸企業(yè)離散、環(huán)境因素粗鄙，要虛浮考慮計較機勸止、電力供給等理論環(huán)境，做好預(yù)案，避免由此而惹起的數(shù)據(jù)丟失。

　　3.3分身發(fā)展的準(zhǔn)則

　　陪同人造氣貿(mào)易的發(fā)展對人造氣計量的精度和計量法子的申請也愈來愈高。在決意時要考慮人造氣計量交代法子的大要竄改和實時計量補償?shù)拇笠?，如在線色譜解析、實時補償、能量計量等。假如要在企業(yè)信息Internet的基本上，建樹以企業(yè)信息Internet為紐帶的站控零碎，則應(yīng)考慮實現(xiàn)計量零碎數(shù)據(jù)的長途組態(tài)。

　　3.4應(yīng)用操縱的簡單、牢靠準(zhǔn)則

　　因為人造氣集輸企業(yè)的站、場一般都比較離散，專業(yè)職員相對較少。因此，在決意、籌算方案時要虛浮考慮操縱、護衛(wèi)的簡明性，做到簡單易用、高牢靠、低護衛(wèi)，從而確保計量零碎的常設(shè)、動搖運行。

　　3.5妙技先輩、稚氣的準(zhǔn)則

　　現(xiàn)代計量逐步發(fā)展成為一門解析性的專業(yè)妙技，它是集成計較機妙技、通信妙技結(jié)晶。因為各儀表廠家妙技水平的不屈衡，在決意方案時未需要有預(yù)感性。

　　3.6計較門徑和計較軟件的犯科性準(zhǔn)則

　　在人造氣貿(mào)易計量中要虛浮考慮到計較門徑和計較軟件的犯科性標(biāo)題，避免由此而惹起無庸要的計量牽纏。因為人造氣計量門徑的多樣性，應(yīng)考慮計較軟件的獨立化，何等才便于流量計較軟件的升級。在具體的計量零碎中應(yīng)采納用戶狡賴的特定計較門徑大概以合同、協(xié)定的法子規(guī)定規(guī)矩計較門徑。

　　4具備的標(biāo)題

　　固然孔板流量計踴躍計量零碎的發(fā)展愈來愈美滿，但因為設(shè)備、測量儀表自己的原因和踴躍計量妙技上的范疇性，在提高計量的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)處理上，仍具備一些標(biāo)題。

　　4.1異常數(shù)據(jù)的處理標(biāo)題

　　任何零碎都有大要呈現(xiàn)勸止，大要呈現(xiàn)一些異常的在理數(shù)據(jù)。因此為了護衛(wèi)貿(mào)易單方的優(yōu)點，對大要呈現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)標(biāo)題在籌算時要虛浮考慮數(shù)據(jù)的隆重可修改性，從而避免異常數(shù)據(jù)一旦呈現(xiàn)并參與積累計較，形成計量數(shù)據(jù)的雜沓。

　　4.2儉省裝置帶來的弊病

　　起首，孔板流量計在流體較為潔凈、流經(jīng)儉省裝置前直管段比較志向(弘大于10倍圓管直徑)、流體處于紊流狀態(tài)(雷諾數(shù)大于4000)時，其準(zhǔn)確度可達0.75級。但因為氣質(zhì)、計量直管段不有達到申請，孔板打造生弊病的因素有:孔板人口銳角毀傷;液體及固體污物堆積在孔板外觀，使孔板外觀精密度竄改，大大增加測量弊病。遵照對現(xiàn)場應(yīng)用過的孔板所作測量統(tǒng)計，孔板在剛開端投歷時，準(zhǔn)確度可達1%，連續(xù)運行3月后，其測量準(zhǔn)確度僅達到3%甚至更低。其次，量程比的標(biāo)題。量程比(3:1)是孔板流量計最大的缺憾。固然現(xiàn)在已有寬量程比的變送器，但在對于霎時流量轉(zhuǎn)變范疇很大，流量低于最大流量的30%時，因為儉省式測量門徑原因，計量的精度將大幅度低落。因此，為了提高量程比，或是考慮壟斷變送器寬量程的特性，應(yīng)用軟件的法子實現(xiàn)量程的踴躍調(diào)處(軟護衛(wèi))，從而擴充量程比，提高測量的有用范疇，保證計量的準(zhǔn)確性。

　　4.3操縱界面和歷程數(shù)據(jù)的壟斷標(biāo)題

　　因為人造氣輸送的連續(xù)性、動靜性、霎時的不肯定性以及不可再現(xiàn)等特性，實時地發(fā)展數(shù)據(jù)解析，對數(shù)據(jù)形成的全歷程發(fā)展有用的監(jiān)控和保管，無利于數(shù)據(jù)異常的解析和管教，是數(shù)據(jù)打點中緊要的一環(huán)。當(dāng)前的踴躍計量零碎在此方面有所考慮，但歷程數(shù)據(jù)的應(yīng)用、解析、界面功能尚不完全，還有待于美滿。

　　4.4現(xiàn)場變送器的弊病

　　現(xiàn)場壓力、并壓變送器自己能達到的準(zhǔn)確度是實現(xiàn)整個計量零碎準(zhǔn)確度的基本。因此，要保證差壓變送器、溫度傳感器、壓力傳感器的自己準(zhǔn)確度為A級，即時發(fā)展檢定，保證其準(zhǔn)確度。

　　5結(jié)論

　　在采納孔板流量計測量人造氣流量時，如對孔板流量計的一次裝置(孔板儉省裝置)和二次儀表(差壓、靜壓、溫度、人造氣物性參數(shù)計量器具等)配套儀表的決意、籌算、安裝、應(yīng)用都嚴(yán)厲遵照無關(guān)規(guī)范發(fā)展，并在受控狀態(tài)下使歷時，其流量測量準(zhǔn)確度是或是管教在±1%～±1.5%范疇內(nèi)的。

　　遵照理論應(yīng)用環(huán)境，就提高計量準(zhǔn)確度提出如下管教門徑及倡議。

　　5.1氣流中具備脈動流的改善步驟

　　在人造氣計量中因為各種原因使人造氣脈動，或是采取如下步驟減小脈動流的影響。

　　(1)在快意計量才力的條件下，應(yīng)決意內(nèi)徑較小的測量管，使Δp、β在比較高的雷諾數(shù)下運行。

　　(2)采納短引壓管線，盡量減少引壓管線零碎中的阻力件，并使上粗俗管段相稱，以減少零碎中打造生諧振和壓力脈動振幅的增加。

　　(3)采納踴躍清管零碎或低處安裝分液器來低落管線中積液惹起的脈動。為使人造氣流量計量達到具有最佳的計量效率，應(yīng)將人造氣中的水分純粹脫出。

　　5.2孔板儉省裝里必須合乎規(guī)范

　　孔板儉省裝置應(yīng)遵照規(guī)范安裝籌算，遵照孔板前阻力件形式配接虛浮長度的直管段，一般應(yīng)至少前30D。長慶氣田在開拓晚期部分集氣站因籌算原因流量計直管段長度為前10D后5D，形成人造氣計量輸差達到±5%～±8%。解析原因后經(jīng)妙技改造，計量管段改成前30D后10D,使計量輸差低落到±1.5%。

　　5.3加強計量打點、建樹健全各項規(guī)章制度

　　嚴(yán)厲貫徹履行SY/T6143-1996規(guī)范，確保裝置完全合乎規(guī)范的妙技申請。建樹健全各項規(guī)章制度，如活期護衛(wèi)制度、周期送檢制度，加強對人造氣生打造環(huán)境的監(jiān)測，實時打消弊病。長慶氣田遵照氣質(zhì)的凈化程度，規(guī)定規(guī)矩集氣站、貿(mào)易交代計量孔板活期清洗檢查，同時還設(shè)備孔板解析測試儀活期對孔板發(fā)展幾何尺寸檢定，使集氣站單井計量輸差能有用管教在±1.0%以內(nèi)。