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孔板流量计在配气站的运用

2018-06-21 20:33:01 点击数:

孔板流量计

介绍

天然气计量是一种动态间接的多参数综合计量,在整个流量计量领域非常困难,并且影响因素最多。国内天然气贸易结算安置使用的流量计种类很多,使用标准孔板流量计是最广泛使用的方法。由于节流孔计量方法结构简单,结构坚固,使用寿命长,在线更换和检修,测量精度高,已成为天然气贸易结算的重要测量手段,并已广泛应用于石油天然气领域。

1、配电站的计量状态

天然气配送站负责城市居民的天然气流量分配和输配任务。他们需要根据流量进行部署,以满足天然气使用高峰和低峰时的工业和住宅用气需求。

结合天然气分销团队的实际情况,提高天然气测量精度,减少贸易摩擦。胜利油田配电站天然气计量多采用孔板流量计。天然气配送队天然气计量队实现了温度,压力,流量,显示和报表打印等现场数据的自动采集和处理,实现了远程实时监控和实时数据传输,实现了自动化运行整个测量过程。

先进的孔板计量系统由孔板阀,智能差压变送器,智能压力变送器,a物理温度变送器和流量计算显示装置,包括硬件和软件两部分。其系统结构拓扑如图1所示。

2、孔板流量计测量误差分析

天然气行业标准“使用标准孔板流量计测量天然气流量”(GB / T 21446)规定了技术要求,标准孔板的内部结构形式,孔板的压力模式,流量计的使用和计算,不确定性。数据的程度为测量天然气孔板流量计提供了一个标准基础。然而,在实际应用中,由于现场使用条件的错误和仪表本身的误差,孔板流量计的精度经常不能满足要求。本文从基本误差和附加误差两个方面分析了孔板流量计的测量误差,并探讨了解决方法。

2.1、基本错误

基本误差是由计量装置本身的精度决定的误差,并且是不可避免的。一般在1%到2%的范围内。为了使孔板计量标准化,“天然气计量系统的技术要求”(GB / T 18603)描述并要求计量系统,同时,系统仪器准确度等级是必需的。

基地加油站天然气配送小组孔板计量系统中使用的差压变送器,压力变送器和温度变送器的精度分别为:0.25%,0.25%和0.5%,并符合“技术要求用于天然气计量系统“(GB)。 / T 18603)B级系统配套仪器的精度要求。

2.2、其他错误

结合现场使用情况,将对导致测量中的其他误差的原因进行以下分析。

2.2.1、实际运行流量值与设计流量值偏差造成的误差

这是天然气配送站最常见和最关心的问题。气体消耗量具有季节性,日常和小时的不平衡性。天然气峰值和低瓦斯峰值变化很大,很难准确把握用户的需求。气体量偏离设计流量。

如果用于计算孔板孔径的最大流量偏离现场的实际最大流量,则会导致孔板计算孔径的较大偏差。大孔板测量小流量是有问题的。由于ΔP较小,测量精度大大降低。

2.2.2、节流装置引起的误差

1)板安装错误会导致测量错误。安装在孔板阀中在孔板的情况下,应确保孔板的安装方向,天然气从孔板的上端面流向下端面。表3显示了分配给焓的气体总量与总的外部气体供应之间的比较。在正常情况下,分配给氦气的气体总量应该大于外部气体总供应量,如表2中4.4至4.6所示。 4.6计数器在总布线孔板上的分布是相反的。其结果是,第4.7天的钚供给总量少于外部总分配量,导致较大的误差。

2)由于孔板尺寸测量不准确导致的测量误差。在实际使用中,由于条件的限制,不能及时送交验证部门核实。相反,它是用游标卡尺在现场测量的。一方面,有一个视觉错误。另一方面,因为校准不是在标准条件下进行的,所以当现场环境和测量介质的温度高时,测量孔的光圈值将会太高,导致测量值为高于实际值。如果孔板厚度不符合标准,上游和下游直管段长度不够,测量装置安装不当,会造成测量误差。

3)由于气体冲刷和腐蚀引起的测量误差。天然气是由地层产生的,虽然它被分离和过滤,但其组成部分非常复杂,其组成部分也在不断变化。从单井产气测量,气体采集测量到气体分布测量,气体成分不同,因此流速不同在使用过程中,应测量天然气的侵蚀和腐蚀,孔板和直管段的侵蚀侵蚀特别严重。这将影响孔板直角处的电弧半径和直管段内表面的粗糙度,这将导致流出系数改变并且测量的不确定度超过期望值[2] 。

2.2.3、差压变送器引起的误差

在现场环境条件下,连接在孔板流量计装置和差压变送器之间的导压管道容易发生腐蚀,堵塞,冻结等,这是孔板流量计及其关键之间的薄弱环节使用和维护。

1)差压变送器的零点容易漂移,导致静压和差压值失真,导致计算气量的偏差大于实际气量。

2)差压变送器阀组和压力管易发生锈蚀泄漏和堵塞。高压侧和低压侧连接的泄漏或堵塞会导致较大的计量偏差。

在2018年4月东营压缩机站维修过程中,含有天然气中含有的悬浮颗粒和油的固体导致连接到主配线的下游压力导管受到阻塞,导致配电系统的测量数据很大总布线。

2.2.4、天然气成分变化引起的误差

天然气从单井到气体收集站和不同气质组分的气体分配站有所不同,因此流量值也不同。一方面,由于气体成分变化引起的天然气相对密度的变化,天然气流量与相对密度倒数的平方根成正比。另一方面,天然气成分的变化影响压缩因子Z的计算,导致压缩因子的额外误差,并且压缩因子直接影响流量到统一标准中的流量。这表明天然气成分的变化对测量有很大影响。

2018年5月,重新分析了粉碎连接处天然气组分的取样和分析,并在取样分析前后对每种组分的含量进行了改变。根据相对密度计算公式,采样分析前后的相对密度分别为0.6495和0.6425,表明采样分析前后天然气的相对密度变化为1%。

3、提高孔板流量计测量精度的措施

孔板流量计的测量精度与孔板,管道条件,安装质量等诸多因素有关。为提高流量测量的准确性,可采取以下措施。

3.1、孔板流量计的制造和组装孔板的直径,厚度,斜面,流量计的外观和粗糙度应符合GB / T 2624.2的要求。流量计的制造和装配必须符合GB / T 21446和API MPMS 14.3.3的要求。孔板的密封垫应由耐腐蚀,耐老化,符合输送介质温度的材料制成。在组装过程中,应确保没有任何点突入管道,流量测量精度不受影响。孔板与上下腔室之间的导板之间应有良好的密封。

孔板流量计的制造是需要设置排污阀和排气阀,排放总量应该是总排气口的统一排放量。孔板流量计的直管段应根据孔板前后工艺管路的形式确定。考虑到一定的裕量因素,一般按15D后的前30D排列[3]。

3.2、合理选择测量仪器

为避免“大马拉车”或“小马拉车”现象造成的误差,建议严格按照GB / T 18603“技术要求”的要求选择合适的量程仪表天然气计量系统“。首先,根据气体流量,选择最佳的孔口内径。智能差压变送器的量程应为满量程的10%〜90%,智能压力变送器量程应为满量程的30%〜75%,最好使用绝对压力量程仪表,精度建议使用0.1%。

3.3、仪器安装

孔板流量计应垂直于管道轴线安装,并与管道同心,偏差小于1°。孔板流量计应提供指示孔板的机械装置,以测试其是否安装在管道中心[4]。孔板固定在法兰之间后,允许自由热膨胀而不变形。在满足设计压力的条件下,其他力或压差引起的弹性变形和塑性变形不应超过线性倾斜度。 1%。孔板上的压力出铁口的直径是相同的。推荐的直径应该小于13mm。压力排放孔的中心线应平行于地面并垂直于管道的中心线。偏差不应超过3°。

3.4、加强计量管理,维护和计量规章制度的完善

加强计量装置的日常管理和维护,如压力计的定期校准,发现有异常或损坏时,应及时进行维修;冬季气温下降,容易冻结堵塞。必须增加放电次数,并且必须添加差压变送器。安装保温设备;加强孔板流量计的排放和清洁检查等[5]。 完善定期维护和定期检查等衡量规章制度。 严格管理,做到计量装置记录,操作程序,使用系统,维护周期。

3.5、加强业务培训,提高技术人员素质

加强现场操作人员的业务培训,提高操作人员的技术水平和解决问题的能力,更好地做好流量计的检修,维护和保养工作。

4、结论

孔板流量计已在胜利油田多年使用并发挥着不可替代的作用。 同时还可以改善工作条件,节省人力,提高天然气使用水平和操作人员的作业效率,降低生产成本。 孔板流量计的应用将进一步优化和改进,减少误差并提高测量精度

 

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