標準孔板流量計計量天然氣流量方法

標準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，法定單位是立方米。我國規定規矩人造氣流量測量的規范狀態是: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。在計量規范方面，當前全國上多半國度計量規范逐步向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，法定單位是立方米。我國規定規矩人造氣流量測量的規范狀態是: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。在計量規范方面，當前全國上多半國度計量規范逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》挨近，我國人造氣計量規范也修訂為SY/T6143-1996《人造氣流量的規范孔板計量門徑》。

　　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，顛末計較機中的流量計較軟件，實現整個流量測量關頭中無野生參與的人造氣流量測量。隨著計量妙技的發展和計較機應用的遍及。實現孔板流量計踴躍化計量的方案較多，當前主要有如下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換成規范的4-20MA仿照旌旗燈號送墮胎量計較機(或工控機)的數據收羅卡，顛末A/D轉換成數字量，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，抗侵擾才力較差，因為旌旗燈號轉換等標題計量精度難以提高，并且硬件較繁雜、兩端關頭較多、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，采納現場總線制，顛末數字旌旗燈號傳輸，送入流量計較機(或工控機)數據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展數據處理，因此在校按時必須和流量計較機共同履行聯校。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計較和數據存儲，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，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流量計較，工控機上實現表示。

　　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和計較瞬時流量，并顛末數字旌旗燈號傳輸，送入工控機表示和實現別的輸助功能。所測量的流量值必須在工控機上發展二次處理，以實現數據的積累和存儲功能。采納這種法子，零碎組織進一步簡化，變送器可單校也可聯校，易于護衛。但因為在工控機內實現流量的積累和存儲，牢靠性較差，易形成數據丟失。

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

　　3踴躍計量方案決意的準則

　　因為人造氣流量計量是一種間接的、多參數的、動靜的、不可再現的測量，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，應偏重考慮零碎的牢靠性、準確性和先輩性。一般主要功用如下準則

　　3.1計量回路的獨立性準則

　　主假如為了保證在計量零碎呈現標題時，盡量減少勸止的影響面，低落勸止的影響程度，從而護衛企業的平安結實運行和經濟效益。

　　3.2數據的平安性準則

　　指在非儀表勸止的環境下，計量零碎大概提供準確的計量數據，以實現對人造氣管網的有用監控，并保證數據的牢靠性，為企業信息零碎實現企業打點、經營、批示、和諧提供緊要依據。計量是信息零碎緊要的數據源，一旦呈現標題，將給企業帶來不可估計的流失。因此，數據源申請準確、完備、殘缺、牢靠。為此在決意方案時，首要標題就是考慮計量數據的平安性。因為針對人造氣集輸企業離散、環境因素粗鄙，要虛浮考慮計較機勸止、電力供給等理論環境，做好預案，避免由此而惹起的數據丟失。

　　3.3分身發展的準則

　　陪同人造氣貿易的發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的大要，如在線色譜解析、實時補償、能量計量等。假如要在企業信息Internet的基本上，建樹以企業信息Internet為紐帶的站控零碎，則應考慮實現計量零碎數據的長途組態。

　　3.4應用操縱的簡單、牢靠準則

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

　　3.5妙技先輩、稚氣的準則

　　現代計量逐步發展成為一門解析性的專業妙技，它是集成計較機妙技、通信妙技結晶。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感性。

　　3.6計較門徑和計較軟件的犯科性準則

　　在人造氣貿易計量中要虛浮考慮到計較門徑和計較軟件的犯科性標題，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采納用戶狡賴的特定計較門徑大概以合同、協定的法子規定規矩計較門徑。

　　4具備的標題

　　固然孔板流量計踴躍計量零碎的發展愈來愈美滿，但因為設備、測量儀表自己的原因和踴躍計量妙技上的范疇性，在提高計量的準確性和數據處理上，仍具備一些標題。

　　4.1異常數據的處理標題

　　任何零碎都有大要呈現勸止，大要呈現一些異常的在理數據。因此為了護衛貿易單方的優點，對大要呈現的異常數據標題在籌算時要虛浮考慮數據的隆重可修改性，從而避免異常數據一旦呈現并參與積累計較，形成計量數據的雜沓。

　　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(雷諾數大于4000)時，其準確度可達0.75級。但因為氣質、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。遵照對現場應用過的孔板所作測量統計，孔板在剛開端投歷時，準確度可達1%，連續運行3月后，其測量準確度僅達到3%甚至更低。其次，量程比的標題。量程比(3:1)是孔板流量計最大的缺憾。固然現在已有寬量程比的變送器，但在對于霎時流量轉變范疇很大，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，應用軟件的法子實現量程的踴躍調處(軟護衛)，從而擴充量程比，提高測量的有用范疇，保證計量的準確性。

　　4.3操縱界面和歷程數據的壟斷標題

　　因為人造氣輸送的連續性、動靜性、霎時的不肯定性以及不可再現等特性，實時地發展數據解析，對數據形成的全歷程發展有用的監控和保管，無利于數據異常的解析和管教，是數據打點中緊要的一環。當前的踴躍計量零碎在此方面有所考慮，但歷程數據的應用、解析、界面功能尚不完全，還有待于美滿。

　　4.4現場變送器的弊病

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

　　5結論

　　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、人造氣物性參數計量器具等)配套儀表的決意、籌算、安裝、應用都嚴厲遵照無關規范發展，并在受控狀態下使歷時，其流量測量準確度是或是管教在±1%～±1.5%范疇內的。

　　遵照理論應用環境，就提高計量準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，應決意內徑較小的測量管，使Δp、β在比較高的雷諾數下運行。

　　(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范

　　孔板儉省裝置應遵照規范安裝籌算，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、建樹健全各項規章制度

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