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探讨影响天然气流量计计量准确度的因素
点击次数:722 发布时间:2014-09-29

天然气是一种以甲烷为主的混合型可燃气体,其流量计量工作一直较为复杂,用于计量天然气流量的流量计种类繁多。不同的流量计有不同的特征和适用性差异,其中天然气流量计以大幅度的量程、简单方便的安装和操作、对小流量计量的良好适应性著称。但这种流量计在计量的准确度方面并无优势,在复杂的现场条件下,其准确度会被多种因素影响而下降,因此,有必要分析各种影响因素,并采取相应的准确度提升措施。
一、天然气流量计概述
天然气流量计是通过频率检测的方式来计量天然气流量的。首先,因直管段而理顺的流态气体从入口处进入流量计;通过旋涡发生器时,这些气体会被强制旋转形成旋涡流;通过收缩段时,这些旋涡流会因为空间节流而进一步加速;接下来进入扩张段,回流作用会令气体再度产生旋涡流。这样一来只要测定出旋涡流旋转频率就能计算气体流速,两者成正比关系。二次旋涡流可以以流量传感器测出旋转频率,测量结果只要放大、整形就能转化成脉冲信号,这个信号也同样正比于流速。脉冲信号会与压力和温度的传感器所测得的结果一起汇总到流量积算仪,zui终将流量、压力、温度等测量结果以数据模式表示出来。
二、天然气流量计的准确度影响因素
1.设计因素对计量准确度的影响
从设计阶段就会对准确度产生影响的因素有三点:*是因为对流量波动预估不足引起的流量计选型错误;第二是没有设计针对各种大型设备的振动干扰消减措施,令流量计检测到的频率信号加大;第三是对各种扰流设备——流量与压力的调节阀等的设计安装失误,这些设备一旦被安在了流量计上游就会因为各种漩涡流或脉动流而影响流量计的准确度。
2.安装因素对计量准确度的影响
在天然气流量计的安装过程中,有四方面因素可能对计量准确度造成巨大影响。*因素是安装方向,一旦安装方向搞反,旋涡发生器的效能就会大幅降低,导致测量值低下;第二因素是直管段的长度,如果长度过短的话,流体来不及充分理顺流态,旋涡流或畸形流会影响计量精度;第三因素是管道处理,因安装失误形成的各种凸起物对流量测量造成影响;第四项因素是流量计重力,因为缺乏承重能力令管道被流量计重量影响而变形,zui终影响尽量精度。
3.环境因素对计量准确度的影响
为了测量天然气流量,流量计必须在天然气的气流中工作,但有些天然气是没有进行过分离处理的,这些天然气中有水、油、固体颗粒之类的非气态杂质。这些杂质会在流量计中产生粘附、凝析或堵塞,不仅对计量精度造成很大的负面影响,更有可能直接损坏流量计。
4.数据因素对计量准确度的影响
在使用天然气流量计时,相关数据的计算和取得需要用到流量计系数K,但这个系数K只是通过计算得到的平均系数,与实际的系数不能完全一致,二者的差异会引起流量计的线性度误差。这一误差会对zui终的数据使用和处理造成无可避免的准确度差异。
三、天然气流量计的准确度提升措施
1.针对设计因素的准确度提升措施
在设计流量计的参数和位置之前,先对整体的工作环境进行考察,确认流量的平均大小和变化幅度、压力范围、与大型设备的距离、扰流设备的可安装位置等。然后根据这些参数进行设计,选择能满足流量特征的流量计型号;保证流量计和大型设备的距离不会产生振动干扰,否则需加装振动消减装置;保证各种扰流设备位于流量计下游,否则只能尽可能延长直管长度并加装缓冲罐来消减干扰流。
2.针对安装因素的准确度提升措施
天然气流量计的壳体上都标有指示安装方向的箭头,安装时要确保箭头方向和流体流向相同。直管段的设计和安装长度要严格遵守国家有关规范,在安装完毕后,包括焊缝在内的部分都要打磨得光滑平整,并清除其中的污物杂质。zui后,安装流量计前必须先在安装位置的管道下设置支撑,避免重力引起的变形影响。
3.针对环境因素的准确度提升措施
如果有条件的话,对天然气进行先期处理,脱去其中水和杂质;如果无法进行先期处理,则需要在天然气流量计的上游加装各种分离设备,如过滤器、分离器等,同时托高直管段的水平高度以便于排出积液。此外,对安装完毕的管道和流量计也要根据天然气的实际脏污情况定期清洗。
4.针对数据因素的准确度提升措施
数据方面的计量误差是由流量计的线性度引起,这一误差不可能完全消除或避免,但是可以在计算上予以修正,这样就能大幅降低数据方面的计量误差。具体来说,就是通过分段的方式来增加流量计系数K的样本,以多段流量点系数对原系数进行修正,这样一来模型流量曲线与实际流量曲线的相似度就能提高,线性度也会更加一致,数据因素对准确度造成的负面影响就能降低至忽略不计。
综上可知,天然气流量计的计量准确度主要受仪器设计、仪器安装、使用环境和数据特征这四类因素的影响,这些影响因素造成的计量误差都可以通过某些措施予以规避或减小。因此,在使用天然气流量计时,应注意把握流量计的仪器特征,结合计量现场的实际工作条件,制定严密有效的准确度提升措施,保证天然气的流量计量精度。

天然气流量计  天然气计量表 瓦斯流量计  沼气流量计

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