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旋进旋涡流量计在天然气流量计量中造成误差因素
点击次数:827 发布时间:2014-07-07

一、旋进旋涡流量计工作流程
旋进旋涡流量计属于速度式测量仪表,流体通过漩涡发生器产生漩涡流,漩涡流在文丘里管中旋转前进,在收缩段节流,以漩涡流的方式加速流进。在扩散段,进入旋进式二次旋转,频率与介质速度成正比并且为线性关系,在此,压力传感器检测,检测到的微弱电信号转换为流量信号。
二、造成计量偏差的主要原因
1.计量仪表本身性能
(1)直管段
直管段的长度是否标准合格影响到计量仪表的本身性能,因为测量结果受限于到流体介质的流动状态,故在流量计的前后部位,应有足够长切合格的直管段,以保证介质的稳定流动。一般地,表前直管段不小于5D,表后直管段不小于1D。
(2)流量范围
由于规格不同,所以流量计的流量范围也不同,同时,流量计无法检测到低于下限的流量,也很难保证其精度;同时,当气量偏高时,超过标准,会造成损失压力,脉冲丢失,遗漏计量等等,这种情况下,要想保证其精度,简直是难上加难。
(3)压力
压力的检测对气体的准确测量起着决定性的作用,检测点的压力与相对误差成反比,压力越高,相对误差就会越来越小,因此,在选择流量计时,要充分考虑到工况的zui高压力,依次来选择合适的传感器量程。
2.工作状况千变万化而引起计量误差
(1)机械振动
受管道的强烈机械振动的影响,旋进旋涡流量计计量度会降低。
(2)气体杂质
流量计的传感器对气质要求很高,含有杂质或不洁的气体在流动时会堵塞流量计,影响流量计传感器对涡流旋转频率的测量。因此,气体的分离或过滤效果应好。根据对同时间段内气量比对,旋进旋涡流量计内积尘较多时会比无积尘时减少计量约3%的气量。民用天然气输气管网毛达线由于建设的时间较长,管道内部产硫化亚铁颗粒,使传感器检测效果下降;同时,流量计上的各种设备原件和各个连接部位对气质要求非常高,天然气中含有液体,会腐蚀流量计传感器和各个连接部位,密封垫片一般使用在连接部位,液滴在此部位形成电解质溶液而腐蚀垫片,流量计的垫片腐蚀后即便形成的局部微漏也会影响期准确计量。
(3)电磁干扰
厂家在研制这种流量计时,充分考虑到断电情况下流量计的可持续工作,因此,在旋进旋涡流量计积算仪中的电可擦可编程只读存储器(EEPROM)中储存有厂家的设定参数和标定设定参数。但是这些参数在遇到其他较强干扰(闪电,架空的高压线)时,部分参数会发生变化。仪表显示屏会出项一些无规则的计量结果,导致仪表瘫痪。
3.其他原因
仪表保养部到位;相关参数漂移;旁通内漏;违反操作规程;不按期校定;设备毁坏等等也是造成计量误差原因。在生产过程中,各种现象都会发生,比如,介质流动不稳、量程选型过小,流程频繁波动等,都会引起计量误差。流速和压力的突然变化,介质变成脉动流,差压变大或者变小而出现明显的脉动流时,计量可能产生较大误差。
三、减少误差的思路
1.正确选择量程范围
为了保证流量计的计量准确性,在设计安装、和使用流量计时,应充分考虑到一些干扰因素的存在,并采取相应的预防措施。在安装流量计时,严格按照厂家说明书要求进行规范操作,避免仪表经常处于上限或者经常处于下限工作。一般情况下,流量计的流量范围处在流量计工况zui大流量的20%~90%。智能旋进流量计,正常计量时,流量小于或等于zui大工况流量的1. 5 倍;流量大于或等于zui大工况流量的1. 5 倍时,流量计会出现较严重的负偏差,甚至丢失脉冲。
2.正确安装流量计
在安装流量计是应充分考虑到周围环境和介质的清洁程度。
流量计的安装环境尽可能避免振动及高温,远离流态干扰元件(压缩机、分离器、调压阀、大小头汇管及弯头等),保持仪表前后直管段内壁光滑平直,保证被测介质为洁净的单相流体,表前直管段不小于5D,表后直管段不小于1D。
在气质中含有液滴和微量颗粒杂质的情况下,防止原油颗粒杂质淤积在漩涡发生体周围,出现计量误差;在冬季对流量计机壳体进行保温,以免积液,因此,应严格按照说明书要求和实际情况进行安装,在流量计的安装过程中,必须明确介质的流动方向,不能反向安装。
3.正确选择压力等级
流量计的压力检测精度必须以相对误差计算,而压力传感器的准确度一般以应用误差计算。智能旋进流量计必须准确检测介质的压力,才能保证流量计的准确计量。目前,一般选用的传感器规格的压力等级有0. 6、1. 0、1. 6、2. 5、4. 0 和6. 0MPa。
智能流量计中,已对压力检测采取了分段修正,当介质压力不小于1/3 设计压力时,可保证压力检测的相对误差不大于±0. 4%;但当压力低于1/3 设计压力时,相对误差可能就不能保证小于±0. 4%。因此应根据现场的实际介质zui高压力确定传感器量程,否则,若用较高压力规格的压力传感器检测低压(不大于1/3设计压力),就不能保证流量计应有的精度。
4.强化日常保养
(1)对不同供气压力及温度条件下的参数绘制曲线跟踪分析,寻找出zui佳供气压力参数;
(2)对每天的瞬时流量绘制曲线跟踪比对,寻找出用气峰值变化规律;
(3)对每天的供气量绘制曲线跟踪比对,寻找出用气峰值变化规律;
(4)对每天供气流量计量上下限进行分析,从而选择比较合理计量上下限范围的流量计;选用合适类型流量计,从根源降低计量误差;进行供气情况分析,摸索用气规律,改进计量管理制度;
(5)及时对下游用户用气情况进行摸排,掌握用户数量与用气量的关系,及时调整计量仪表。探索流量计运行时的影响因素,降低或消除影响准确计量的因素,提高计量准确性。
(6)为了减少计量误差,应在正式安装前将仪表送往有鉴定资质的部门进行全量程范围内的标定;不定期查看电池状况,检查仪表系数及铅封状况;在使用过程中,对仪表的涡流体及其他构件进行定期检查或清洗;定期检查仪表工艺流程状态,发现问题及时整改;定期进行仪表标定(一般为1次/a)。

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