天然氣計量裝置誤差的產(chǎn)生與解決

《計量與測試技術(shù))2008年第35卷第9期天然氣計量裝置誤差的產(chǎn)生與解決The Error Production and Solutions of Natural Gas Measurement Devices李元忠趙柏生唐忠劉廣錄(江蘇油田井下作業(yè)處工藝大隊，江蘇江都225265)摘要:針對江蘇油田鹽城氣站因天然氣單井與外銷(xiāo)計量誤差較大問(wèn)題,技術(shù)人員通過(guò)技術(shù)手段查找并發(fā)現誤差產(chǎn)生原因，經(jīng)過(guò)分析并制訂了改造方案,通過(guò)加強人員培訓,完善計量裝置,選擇匹配計量?jì)x表等措施,計量誤差得到控制和消除。關(guān)鍵詞:天然氣;計量;孔板流量裝置;誤差1標準孔板流 量計測量天然氣流量原理及組成不符合《用標準孔板流量計測量天然氣流量>(SY/T6143天然氣流經(jīng)節流裝置時(shí),流束在孔板處形成局部收- 2004)中明確規定安裝要求?？s,從而使流速增加，靜壓力降低,在孔板前后產(chǎn)生靜壓(2)鉑電阻插入未與直管段軸線(xiàn)成45* ,導致溫度計力差(差壓),氣流的流速越大,孔板前后產(chǎn)生的差壓也越量誤差偏大。大,從而可通過(guò)測量差壓來(lái)衡量天然氣流過(guò)節流裝置的2.3計算程序不完善 產(chǎn)生的誤差流量大小。鹽城氣站采用的RSVIEW32是一個(gè)有效的監視及標準孔板計量裝置(下稱(chēng)裝置)由孔板節流閥和二次管理系統。不但可以直觀(guān)地顯示各種工作設備儀表的工作儀表組成?？装骞澚鏖y是裝置的主體,當測量介質(zhì)流過(guò)參數變化曲線(xiàn)和運行狀態(tài),而且還能將溫度流量、壓力等裝置時(shí)能夠測量壓力、差壓及溫度等相關(guān)信號,并輸送給參數傳送給SLC500,由上位機對SLC500進(jìn)行監控。與之匹配的二次測量?jì)x表,通過(guò)系統編制的標準公式軟在工藝設計時(shí),由于疏忽將取壓點(diǎn)設在孔板的下游，件計算并顯示瞬時(shí)流量,達到準確測量目的。裝置主要而SY/T6143標準規定取壓點(diǎn)應該設在孔板的上游。在包括標準孔板節閥及前后直管段、鉑電阻、壓力和差壓變編程時(shí)給了一個(gè)靜壓求出差壓，而靜壓的不準確也是造送器和氣相色譜儀等。成單井計量誤差增大的一個(gè)重要原因。2存 在的問(wèn)題2.4介質(zhì)中的雜質(zhì)腐蝕等產(chǎn)生的附加誤差江蘇油田鹽城氣站目前外供天然氣1.2x 10°m3/d, .天然氣從地層中開(kāi)采出來(lái),雖經(jīng)分離,除塵和過(guò)濾，其準確度符合< +2%國家標準,但氣井與外輸天然氣計因其所含成份十分復雜,從單井計量,集氣計量到配氣計量誤差較大,表1是2006上半年計量誤差統計:量,氣體組分各不相同,所以節流裝置在使用中所受到的1 2006年計量誤差表腐蝕亦各不同。特別對孔板直角人口邊緣和測量管內壁月份氣井氣量(m) 外銷(xiāo)量(m)計量誤差(%)二的沖刷、腐蝕尤為嚴重,這將影響孔板直角人口邊緣弧半130482333019506徑rk和測量管內壁的相對粗糙k/d的規定標準,流出4005554 .297678934.563253816273147119.12系數c將發(fā)生變化,因而可能導致其值超出《用標準孔板3309470294485812.38流量計測量天然氣流量SY/T 6143 - 2004》所給出的不27379492822069-2.9825463932771580-8.12確定度范圍,同時(shí)因上游測量管沉積臟物,孔板入口直角平均315023628777129.318333 .邊緣變鈍破損，雷諾數不符合標準規定范圍,管道粗糙經(jīng)過(guò)現場(chǎng)調研,造成天然氣計量誤差增加有如下五度影響等原因,導致計量誤差增大。個(gè)方面原因:2.5 人員操作誤差2.1 儀器及附件產(chǎn)生的誤差(1)操作人員沒(méi)有按照標準規范進(jìn)行進(jìn)行計量操作，(1)孔板厚度與人口直角銳利度誤差;(2)管徑尺寸與計錄取數據,未能定期對儀表設備進(jìn)行檢查、保養、排液，算不符;(3)節流件不同軸及附件產(chǎn)生臺階、偏心;(4)引壓管使天然氣計量誤差增大。位置偏低造成積液或引壓管過(guò)長(cháng);(5)焊接、焊縫突出;(6)壓(2)因技術(shù)人員責任心不強,使計算孔板直徑與實(shí)際力及溫度變送器因未按期檢定,產(chǎn)生信號飄移。尺寸不符,孔板安裝偏心甚至裝反,儀表閥內漏沒(méi)有及時(shí)2.2安裝誤差 .發(fā)現等。(1)取壓口上游彎頭太多,管線(xiàn)布置及直管段長(cháng)度(3)輸人測量系統的標準孔板及管線(xiàn)內徑,以及天然李元忠等:天然氣計量裝置誤差的產(chǎn)生與解決叼氣組份參數不正確導致的計量誤差。若發(fā)現肉眼可見(jiàn)的劃痕、沖蝕和撞擦傷等缺陷，建議3誤差解決的途徑更換新孔板。假如暫時(shí)無(wú)新孔板更換，應對原孔板開(kāi)孔3.1加強管理,提高人員素質(zhì)直角人口邊緣采用鑄模法或鉛箔壓印法或測量?jì)x進(jìn)行實(shí)(1)根據誤差產(chǎn)生的原因，在儀表、設備的選擇、設測,符合《用標準孔板流量計測量天然氣流量》中孔板的計、安裝、使用及計算必須嚴格執行標準規范,使計量裝結構形式和技術(shù)要求中規定的,不必修正。當rK/d>置符合工藝技術(shù)要求。0.0004時(shí),應對原流出系數C進(jìn)行修正，修正系數bK(2)完善管理制度,加強人員培訓,提高人員技術(shù)素按表2查取。質(zhì)。同時(shí)應強化SY/T6143 - 2004標準的宣貫力度。當bK不等于1時(shí)，應對流出系數不確定度幾何相(3)做好計量裝置維護保養和計量?jì)x表的定期檢定加一個(gè)如下的附加不確定度:和校驗。延長(cháng)其使用壽命,減小計量誤差。(1)當rK的單測值與平均值比較,最大偏差在土3.2測量?jì)x表的正確選用和安裝20%以?xún)葧r(shí),則附加不確定度為:更換高級孔板閥,配備標準直管段,使天然氣流出系8bs數和雷諾數符合標準要求,針對實(shí)際測量范圍和孔板計=0.5%量裝置1:4量程比,計算并配備多個(gè)標準孔板,在孔徑比(2)當bK的單測值與平均值比較,最大偏差超過(guò)上述(0.1≤β≤0.75)范圍內擴大裝置測量范圍。同時(shí)更換先范圍時(shí),則附加不確定度按下式計算,但不得小于0.5%:進(jìn)的3095一體化天然氣流量?jì)x測量其流量。Bbk。=0.5(bk-1)x 100%3.3孔板開(kāi)孔直角人口邊緣尖銳度受磨蝕的處理bk表2bx與K/d的關(guān)系_rK/dS0.00040.00 .0.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.01bK1.0051.0121.0221.0321.0401.0551.0621.065法:對現場(chǎng)使用中的孔板除實(shí)測rK外也可以按n=0.165(1--李)+0.03近似計算,其中I為使用年限3.4節流裝 置在使用中出現部分偏離標準規定的處理天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料。努為了避免這種偏差,可更換新孔板和新測量管,若要力降低天然氣在生產(chǎn)與銷(xiāo)售過(guò)程中的計量誤差,可以降繼續使用可求出rK和粗糙度算術(shù)平均偏差Ra ,對流出低生產(chǎn)成本,確保安全生產(chǎn),提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會(huì )效系數C修正后再使用。修正方法為:將原流出系數C乘益。通過(guò)上述措施，目前鹽城氣站生產(chǎn)與銷(xiāo)售過(guò)程中的上孔板尖銳度系數bK或粗糙度系數yR?；蛘咄瑫r(shí)乘這天然氣計量誤差≤+2.5% ,符合企業(yè)計量管理要求。兩個(gè)系數(若兩項均出現偏離),即:參考文獻[1]SY/T6143- 2004<用標準孔板流 量計測且天然氣流量》.C' =CXYReX bk[2 ]GB/T18603- -2001《天然氣計量系統技術(shù)要求》.式中:C'一修正后的流出系數;bK-孔板開(kāi)孔入口邊緣尖銳度修正系數;作者簡(jiǎn)介:李元忠,男,工程師。工作單位:江蘇油田井下作業(yè)處工藝大隊。C一標準流出系數;通訊地址:2525江蘇江都真武井下作業(yè)處壓裂隊。yR,一管道粗糙度修正系數。趙柏生,唐忠,劉廣錄,江蘇袖田井下作業(yè)處(江都225265)。收稿時(shí)間:2008 -05- 264結論(上接第15頁(yè))測量結果值小的一次作為測量結果,減小量塊變形量對形量對測量結果的影響;如果差值大于測量精度的1/5測量結果的影響;同樣兩次差值過(guò)大時(shí),(一般以被測量而小于測量精度時(shí),以期減小量塊變形量的影響;如果差精度的1/2界定)則測量結果無(wú)效,交換量塊,重新測量。值大于測量精度,則測量無(wú)效,應考慮選擇其它高等級或檢定高精度儀器如電感測微計傳感器接觸式干涉平面度很小的即平面變形很小的量塊重新進(jìn)行測量。儀等,如果發(fā)現有標準量塊變形量的影響,應特別注意檢對于在三珠工作臺上使用薄量塊時(shí),當確定有變形測結果,切實(shí)減小并消除標準量塊變形量的影響,以滿(mǎn)足量的影響時(shí),-般可取翻面前后兩次讀數的平均值作為實(shí)際檢校工作的需求。該次測量的結果;當高精度測量時(shí),應重新選定變形量非常小甚至沒(méi)有變形量的量塊重新進(jìn)行檢定。作者簡(jiǎn)介:鐘華,女,高級工程師。工作單位:重慶市計量質(zhì)量檢測研究院。對于在平面工作臺上使用薄量塊時(shí),用同樣方法檢通訊地址4000重慶市江北區建北三村17號。查變形量的影響,當確定有變形量的影響時(shí),以翻面前后吳小麗,粟廷富,重慶市計量質(zhì)量檢測研究院(重慶400020)。收稿時(shí)間:2008 -08-13