提高标准孔板流量计测量准确度的措施

        提高标准孔板流量计准确度的措施
        标准孔板流量计流量测量的准确度除取决于标准孔板节流装置的设计、加工制造、检验、安装和使用维护外, 还取决于合理的仪表配置和选型、计量工况条件、流量积算方法和计量技术管理水平等。为了提高标准孔板流量计的准确度, 可采取以下措施。
       1、标准孔板节流装置的制造与安装
        利用标准孔板流量计测量天然气流量必须严格按照SY/ T 6143 .. 1996 标准规定的各项技术指标, 对标准孔板节流装置进行设计、加工制造、检验、安装和使用。特别是孔板直角入口边缘尖子度和测量管内壁粗糙度的加工和检验; 孔板前后直管段长度的保证, 直管段圆度、台阶以及孔板与测量管同轴度的保证。另外, 开发统一的标准孔板流量计的设计软件, 可提高节流装置设计和仪表选型的技术水平。
       2、采用可换孔板装置与定值节流装置
        可换孔板节流装置是一种新型节流装置, 节流元件精确地安装在固定的座体内( 座体通过法兰与管道连接) , 在不拆动管道或不停止流体输送的情况下, 可方便地提升孔板, 进行检查、清洗或更换, 从而保证了计量准确度。采用液压升降的装置, 孔板提升轻便, 特别适用于大口径孔板。这种节流装置还配有清洗室和清洗机构, 为解决污垢介质, 特别是单井天然气的准确计量提供了有效手段。定值节流装置改变了现有节流装置根据计算结果加工其孔径的方法, 对每种通径测量管道配以有限数量的节流件, 孔径系列按优先数系选用, 每种通径配3~ 5 种不同孔径比..值的孔板。目前节流装置设计犹如量体裁衣, 定值节流装置则变成成衣选用, 采用定值节流装置有利于产品批量生产, 降低生产成本, 方便选用和使用, 便于监督生产。可换孔板节流装置和定值孔板相配套, 将改变传统的生产方式, 实现了节流装置产品系列化、通用化和标准化, 有利于提高标准孔板装置计量的准确度。标准孔板存在的缺点是入口直角锐利度易在流体冲刷下发生钝化。据估计, 钝化严重的可能使流出系数偏移1% ~ 2% , 钝化后其流出系数较为稳定, 这在流量计算中给孔板入口直角锐利度的精确
修正带来很大的困难。标准喷嘴的流出系数是稳定的, 另外, 在同样流量和相同..值时喷嘴的压力损失只有孔板的30% 。影响标准喷嘴推广使用的主要原因是喷嘴制造成本高, 在标准中喷嘴的流出系数不确定度较大( 约2%) 。采用定值节流件, 专用加工设备实现批量生产, 降低生产成本, 而个别校准则可得到高精确度的流出系数, 在天然气流量测量中用喷嘴代替孔板, 其优点是明显的。
       3、应用合理的流量积算方案
        根据天然气计量工况条件和用户对计量精度的要求, 应采用对压力、温度和天然气组分变化对流量自动部分补偿或全补偿的积算方案, 计量系统测量仪表配备和精度的选用应符合《天然气计量系统技术要求》。用智能差压变送器、压力变送器、温度变送器和流量计算机组成在线检测系统, 使温度和压力变化得到补偿, 可以提高测量准确度, 降低流态脉动( 或波动) 引起的流量测量附加误差。孔板流量计量程比一般为1 .. 3, 而实际测量天然气流量变化有时会超过这个范围。在这种情况下, 其测量准确度显著下降, 如果采用定值节流装置, 宽量程智能差压变送器与流量计算机配套使用, 可方便地扩展流量量程或迁移量程, 进而实现传统标准孔板流量计的智能化。
       4、采取有效措施减小脉动流的影响
        在实际计量管路过程中, 由于许多原因促使气流脉动, 用标准孔板流量计测量有脉动流存在的天然气流量会带来难以估计的附加误差, 而目前可采取以下措施降低脉动流对计量准确度的影响。
        ( 1) 利用缓冲装置衰减脉动。
        ( 2) 选用计量管道内径缩小的缩管测量方法, 使孔径比.. 和差压..P 都在高雷诺数范围内进行测量。
        ( 3) 采用短引压管道减少引压管道系统中的阻力条件。
        ( 4) 采用自动清管系统, 将管道中的游离液体清除, 将孔板节流装置安装于远离脉动源的有利位置。
        5、定期进行量值溯源
        要确保标准孔板流量计的准确度必须进行量值溯源, 溯源方式可以是单参数量值溯源( 如长度、压力、温度、时间、质量和气分析等) , 也可以是单参数量值和天然气流量量值的双重溯源。在设计天然气计量站时, 应根据不同规模测量系统的准确度要求, 考虑如何向标准( 基准) 装置的溯源问题。对于天然气流量测量系统的准确度要求高于或等于.. 1% , 只采用单参数量值溯源链是不够的, 必须采用标准流量计( 或装置) 作为溯源( 或量传) 媒介( 或称次级标准) , 建立起与国家天然气流量一级标准( 基准) 装置流量值的溯源链, 定期通过次级标准向标准( 基准) 进行天然气流量测量系统流量值的溯源。
        6、建立健全各项规章制度
        加强计量管理, 建立健全各项规章制度, 严格执行计量法规, 是确保孔板流量计测量天然气流量准确度的关键。按照GB/ T 18603 .. 2001《天然气计量系统技术要求》标准, 统一孔板流量计测量系统按照不同规模规定的测量系统配置二次测量仪表, 从设计开始, 经施工、验收、投产、操作和维护等都按统一的技术要求执行, 使天然气流量测量、流量积算方法、流量计算程序软件都在严格的技术要求控制中, 抓好全面质量管理, 才能确保流量测量的准确度。严格按照SY/ T 6143 .. 1996 标准, 编制.. 流量计算值的检验标准程序.., 对各种不同的流量积算方法计算出的流量值进行严格的检验。对标准孔板流量计测量系统进行流量测量不确定度评估, 其测量系统总的流量测量不确定度应低于允许误差。完善计量管理制度, 制订一项与SY/ T 6143 .. 1996 标准配套切合实际需要的孔板流量计操作使用和管理规程。其内容包括, 建立健全各级计量管理责任
制度、标准计量器具周期送检和维护制度、工作仪表检验、调校和维修制度、计量设备和计量仪表的资料档案管理制度等。在认真贯彻执行SY/ T 6143 .. 1996 标准及其有关的计量标准的同时, 应有各项计量管理规程和管理制度与之配套, 加强计量技术人员培训, 提高计量人员的技术管理水平。