管輸天然氣標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板計(jì)算機(jī)計(jì)量誤差原因的判斷

李慶浩

[摘 要]由于天然氣的可壓縮性和其他特殊性質(zhì)，給管輸天然氣的力量工作帶來(lái)了一定的難度。引起天然氣計(jì)量誤差的原因很多，當(dāng)其誤差超過(guò)允許誤差范圍以外時(shí)，就必須及時(shí)查明產(chǎn)生誤差的原因，及早加以處理，確保計(jì)量準(zhǔn)確。為了達(dá)到這一目的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了官輸天然氣標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)算機(jī)計(jì)量產(chǎn)生誤差的一些原因，并提出解決的辦法，希望對(duì)實(shí)際工作中能起到 一定的指導(dǎo)作用。

[關(guān)鍵詞]管輸 天然氣 計(jì)量 誤差 原因

中圖分類號(hào)：TE8.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）23-0328-01

1.計(jì)量計(jì)算值比實(shí)際偏高的原因

（1）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板的厚度超過(guò)允許誤差值。（2）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板的孔徑測(cè)量不準(zhǔn)。（3）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板前后計(jì)量管內(nèi)徑測(cè)量不準(zhǔn)，測(cè)量值比實(shí)際值小。（4）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板上游直管段長(zhǎng)度小于規(guī)定值，由于氣體流束擾動(dòng)引起實(shí)際的流量系數(shù)偏小。（5）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板下游倒壓孔至差壓變送器之間的導(dǎo)管、接頭、閥門(mén)和差壓變送器下游排氣絲堵等有漏氣點(diǎn)，使得壓差變送器接收到的孔板前后的氣體差壓信號(hào)值比實(shí)際值偏大。（6）計(jì)算所用天然氣相對(duì)密度值比實(shí)際值小。（7）差壓變送器或壓力變送器或溫度變送器不準(zhǔn)。（8）計(jì)算機(jī)計(jì)算程序有問(wèn)題。

2.計(jì)量值比實(shí)際值偏低的原因：

（1）因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板入口邊緣磨損、孔板開(kāi)口內(nèi)柱表面劃傷、孔板開(kāi)口部分受蝕或硬顆粒碰撞發(fā)生缺口等，使孔板開(kāi)口直徑比實(shí)際值偏大。（2）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板裝反，孔板前后差壓值降低，并且實(shí)際的流量系數(shù)增大。（3）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板上游倒壓孔至差壓變送器之間導(dǎo)壓管、接頭、閥門(mén)和差壓變送器上游排氣絲堵等有漏氣點(diǎn)，使得壓差變送器接收到的孔板前后的氣體差壓信號(hào)值比實(shí)際值偏小。（4）差壓變送器或壓力變送器或溫度變送器不準(zhǔn)。差壓變送器和壓力變送器傳送的數(shù)值比實(shí)際值偏高。（5）計(jì)算所用天然氣相對(duì)密度值比實(shí)際值大。（6）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板前后計(jì)量管內(nèi)徑測(cè)量不準(zhǔn)，測(cè)量值比實(shí)際值大。（7）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板前后計(jì)量管內(nèi)徑測(cè)量不準(zhǔn)，測(cè)量值比實(shí)際值小。（8）計(jì)算機(jī)計(jì)算程序有問(wèn)題。（9）孔板和計(jì)量管安裝不同心。（10）導(dǎo)壓管泄漏。（11）孔板裝反。

3.部分問(wèn)題的解決方法和注意事項(xiàng)

（1）對(duì)孔板的要求，孔板外圓軸線與孔眼軸線重合，兩端面平行且光滑、平整、無(wú)可見(jiàn)損傷。上游端面上，任意兩點(diǎn)的直線與垂直于中心線的平面的斜率應(yīng)小于百分之一，上下游端表面粗糙度分別要求，Ra=3.2和Ra=6.3?？装宓膯螠y(cè)值與平均值之差不大于百分之五?？装迳嫌蝹?cè)一面入口邊緣尖銳（90）無(wú)毛刺和劃痕，當(dāng)入口邊緣倒角半徑小于0.004d時(shí)，可認(rèn)為是尖銳的（注：d為孔板開(kāi)孔直徑）?？装彘_(kāi)孔圓筒部分長(zhǎng)度為應(yīng)大于或等于0.005D，小于或等于0.02D，表面粗糙度為Ra=1.6（注：D為計(jì)量管直徑）?？装宓暮穸却笥?.05D。若孔板的厚度超過(guò)0.02D，則其開(kāi)孔下游出口處應(yīng)做成一個(gè)擴(kuò)張的圓錐角為30～45，表面粗糙度為Ra=3.2，孔板應(yīng)按所測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)，采用相應(yīng)的耐腐蝕和耐磨損的材料制做。

（2）孔板前后的測(cè)量管應(yīng)是直的，圓的直度和2D以外的圓度只需目測(cè)鑒別。管內(nèi)壁應(yīng)是潔凈的，其粗糙度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。既當(dāng)D大于或等于50mm時(shí)，內(nèi)壁表面粗糙度Ra=6.3，當(dāng)D=80—200mm時(shí)為Ra=12.5，當(dāng)D大于200mm時(shí)為Ra=25?？装迳稀⑾掠沃惫芏伍L(zhǎng)度與上游阻力件形式及直徑比B有關(guān)，應(yīng)符合要求，當(dāng)孔板與其上游側(cè)直徑大于2D的容器或匯管直接連通時(shí)，則容器或匯管與孔板之間的直管段長(zhǎng)度不得小于30D。孔板上游側(cè)閘閥必須全開(kāi)，調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)應(yīng)安裝在孔板上游側(cè)。

（3）在安裝和使用節(jié)流裝置時(shí)，應(yīng)注意必須保證節(jié)流裝置的開(kāi)孔和管道的軸線同心，并使節(jié)流裝置端面與管道的軸線垂直，在節(jié)流裝置前后長(zhǎng)度為兩倍于管徑的一段管道內(nèi)壁上，不應(yīng)有凸出物和明顯的粗糙或不平現(xiàn)象。節(jié)流裝置的上下游必須配置一定長(zhǎng)度的直管。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（孔板、噴嘴）一般都用于直徑D大于或等于50mm的管道中。被測(cè)介質(zhì)應(yīng)充滿全部管道連續(xù)流動(dòng)，管道內(nèi)的流束（流動(dòng)狀態(tài)）應(yīng)該是穩(wěn)定的，被測(cè)介質(zhì)在通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)，應(yīng)不發(fā)生相變。節(jié)流裝置將管道中流體流量的大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的差壓大小，但這個(gè)差壓信號(hào)還必須由導(dǎo)壓管引出，并用相應(yīng)的差壓計(jì)來(lái)測(cè)量。

（4）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量孔板上下游倒壓孔至差壓變送器之間的導(dǎo)壓管，應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)和參數(shù)選用耐壓、耐腐蝕的材料制造，其內(nèi)徑不得小于6mm，其長(zhǎng)度最好在16m以內(nèi)，引壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，其傾斜度不得小于1：12，粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大。當(dāng)信號(hào)傳遞距離大于30m時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在各最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別裝置集氣器（或排氣閥）和沉降器（或排污閥），導(dǎo)壓管彎曲處應(yīng)圓滑，彎曲半徑應(yīng)不小于導(dǎo)壓管外徑的5倍，導(dǎo)壓管對(duì)接時(shí)，不應(yīng)有焊溜突入和內(nèi)徑錯(cuò)位。導(dǎo)壓管連接前和焊接后均應(yīng)吹掃。導(dǎo)壓管系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和密封試驗(yàn)，強(qiáng)度試壓力為工作的1.5倍，穩(wěn)定5分鐘，壓力降不得超過(guò)百分之三，密封試驗(yàn)壓力為工作壓力，檢查各連接部位無(wú)滲漏為合格。導(dǎo)壓管應(yīng)既不受外界熱源的影響，又應(yīng)注意保溫、防凍。低沸點(diǎn)易汽化的液體，要防止液體在引壓管內(nèi)汽化。對(duì)于流量和差壓測(cè)量的場(chǎng)合，還要注意導(dǎo)壓管中為液體介質(zhì)時(shí)，應(yīng)使引壓管內(nèi)的液體溫度相同，以免由于兩邊密度的差別而引起附加測(cè)量誤差，使用隔離液體時(shí)，兩根導(dǎo)壓管要相同。避免壓差變送器接收到的孔板前后的氣體差壓信號(hào)值與實(shí)際值不符造成計(jì)算流量值偏高或偏低。

（5）孔板開(kāi)孔直角入口邊緣尖銳受腐蝕的處理方法：孔板使用一段時(shí)間后，應(yīng)對(duì)孔板進(jìn)行全面檢查，特別是開(kāi)孔直角入口邊緣的尖銳度。若發(fā)現(xiàn)劃痕、沖蝕和撞擦傷等缺陷，建議更換孔板。假設(shè)暫時(shí)沒(méi)有符合標(biāo)準(zhǔn)的孔板，應(yīng)對(duì)原孔板開(kāi)孔直角入口邊緣進(jìn)行鑄模法或鉛箔壓印法實(shí)測(cè)，符合規(guī)定時(shí)，不必修正，仍可使用。

（6）測(cè)量管內(nèi)壁粗糙度受磨蝕的處理方法：測(cè)量管使用一段時(shí)間后，應(yīng)對(duì)其內(nèi)壁的粗糙度進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面有明顯沖刷或腐蝕，建議更換內(nèi)表面符合標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)量管。假若暫時(shí)沒(méi)有符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量管，應(yīng)對(duì)原測(cè)量管按表面沖刷腐蝕情況用粗糙度儀實(shí)測(cè)。在有條件的情況下，用流體實(shí)驗(yàn)法測(cè)出相對(duì)粗糙度。若相對(duì)粗糙度小于或等于有關(guān)規(guī)定時(shí)，不必修正，當(dāng)超出規(guī)定時(shí)，應(yīng)對(duì)原流出系數(shù)進(jìn)行修正。

（7）導(dǎo)壓管泄漏的檢查。當(dāng)導(dǎo)壓管漏氣不明顯時(shí)，可用檢漏儀逐段檢漏。或把驗(yàn)漏液均勻地刷在導(dǎo)壓管各接頭處，觀察是否有泡產(chǎn)生。如有則表明該處漏氣，因及時(shí)處理。根據(jù)流量計(jì)顯示檢漏，一種方法是關(guān)死取壓開(kāi)關(guān)，觀察差壓記錄筆的運(yùn)行變化情況，若逐漸上升，則說(shuō)明下游導(dǎo)壓管或儀表負(fù)壓室接頭有泄漏。若逐漸下降，則說(shuō)明上游導(dǎo)壓管或儀表正壓室接頭有泄漏。差壓記錄筆上升或下降速度與泄漏嚴(yán)重程度相關(guān)，因及時(shí)處理。另一方法是只打開(kāi)平衡閥正壓室一邊的開(kāi)關(guān)，另一邊關(guān)死，觀察差壓記錄筆的運(yùn)行變化情況，若下降，則說(shuō)明平衡閥負(fù)壓室一邊關(guān)不嚴(yán)，有內(nèi)漏。用同樣的方法打開(kāi)負(fù)壓室一邊的平衡閥，關(guān)死正壓室一邊，從記錄筆的運(yùn)行情況，判斷正壓室平衡閥是否內(nèi)漏，若差壓記錄筆不移動(dòng)，則說(shuō)明無(wú)內(nèi)漏。

（8）計(jì)算用的天然氣相對(duì)密度值一定要通過(guò)氣體分析儀分析后，取得準(zhǔn)確的數(shù)值。

（9）差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器等輸出的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確無(wú)誤。

（10）定期檢查測(cè)算計(jì)算機(jī)數(shù)值，如發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序有問(wèn)題，解決的辦法是及時(shí)調(diào)整或更換計(jì)算機(jī)程序模板。

（11）正確使用和維護(hù)孔板，避免標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量孔板入口邊緣磨損、孔板開(kāi)口內(nèi)柱表面劃傷、孔板開(kāi)口部分受蝕或硬顆粒碰撞發(fā)生缺口等，使孔板開(kāi)口直徑比實(shí)際值偏大，使得孔板前后差壓減小，從而造成計(jì)算流量值不準(zhǔn)確。

（12）孔板安裝時(shí)，孔板的尖銳一側(cè)應(yīng)迎著流向，是入口端；而其成喇叭形的一側(cè)是出口端。即孔板具有方向性，不能裝反，否則會(huì)引起測(cè)量誤差。endprint