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天然气计量输差分析及控制研究
作者:admin    发布于:2016-04-12 08:24:27    文字:【】【】【
摘要:天然气计量输差分析及控制研究

  输差往往造成天然气供需双方交接差,如果输差较大的话就不能反映实际值,甚至引起计量纠纷。因此,有必要对天然气的输差问题作深入研究,以确定交接双方都能够接受的允差范围。本文即对计量引起的输差作简要探讨,并提出减少计量误差的措施。

    1 天然气计量误差影响因素分析

    1.1 基本误差

    由测量装置本身准确度所决定的误差。

    由于孔板流量计测得的流量是根据差压信号间接求得的。从公式可以看出,影响测量准确度的主要因素是α、F、ε等值。必须保持α、F、ε均为恒定值,才能达到差压和流量之间有恒定的对应关系。但在实际生产中,α、F、ε都与某些因素有关,特别是流量系数α,它是一个影响因素复杂,变化范围大的重要系数,如果在测量过程中不能保证α为恒定值,则测量误差将会较大。

    从资料和实验证明,流量系数α值与取压点位置、孔板的开孔截面积和管道截面积比(m=d2/D2)、雷诺数、管壁粗糙度、孔板入口边缘尖锐度有关。

    1.2 附加误差

    在流量计的安装和使用过程中,没有严格遵守技术要求和设计所提供的数据而找成的误差。这种误差的大小是无法估计的。但是通过对造成误差因素的分析,可以将误差降低。孔板流量测量系统安装使用时,必须符合下列技术要求:

    ①孔板安装时,他的开孔中心和管道中心轴线同心,而且它的端面与管道轴线垂直;

    ②孔板上、下游侧取压孔轴线符合距孔板上、下游端面的距离为25.4±0.8mm的要求;

    ③取压孔的轴线应与孔板上下游侧2D测量管长度的内圆柱的轴线垂直,取压孔的轴线与孔板两端面向外倾斜角的夹角不大于3度。取压孔直径不应大于0.08D;

    ④孔板安装需要前后直管段,直管段的长度与孔板上游侧局部阻力件的形式和直径比β有关。

    ⑤差压信号管路的安装:孔板节流装置安装于现场严酷的工作场所,在长期运行后,无论管道或节流装置都会发生一些变化,如堵塞、结垢、磨损、腐蚀等。检测件是依靠结构形状及尺寸保持信号的准确度,因此任何几何形状及尺寸的变化都会带来附加误差。麻烦的是,测量误差的变化并不能从信号中觉察到,因此定期检查检测件是必要的。可以根据测量介质的情况确定检查的周期。

    2 提高计量精度的途径分析

    天然气流量测量精度与孔板和取压装置,管道条件、安装质量、天然气质含量等多种因素有关。当这些因素发生变化时,所涉及的参数也随之发生变化。所以,为了保证测量精度,必须严格执行有关标准,确保节流装置的安装质量。

    2.1 选好节流装置

    要提高测量精度,要适当的决定节流装置的孔径,管径和流量计测量。在计量管内径比(D)不变时,截面比(m)越小测量精度越高;m不变时,D越大测量精度越高。可以在保证经节流装置的天然气雷诺数大于临街雷诺数,其流量系数恒定前提下,增大D而减小m,有利于提高测量精度。

    2.2 调整计量竞博jbo下载安卓

    计量工作还必须适应经常性的气量调节的情况,在增大或减小计量时,为了满足测量精度的要求,可以:①在m为0.1~0.3范围内,更换孔板以改变压差,满足压力计范围50%~90%要求;③并联不同规格的差压计;④并联或更换不同管径的节流装置;⑤对气量变化幅度和频率大的“调节气源”和用户,使用高级型孔板阀可以获得较好的测量效果。

    2.3 管道

    计量管长度、直管、圆度和内表面粗糙度等都有严格的技术要求。当计量最小长度不能满足标准要求时,会给流量结果带来偏差。其大小与孔径比β和雷诺数有关,所以必须在孔板前面的直管上安装整流器,才能保证计量精度。

    2.4 节流装置的安装

    孔板入口端面必须与管道轴线垂直,其偏差不能超过1°。安装孔板时要注意装入管道的方向,严禁反装,必须符合标准对不同轴度公差的要求。法兰、孔板与取压装置之间的密封垫片厚度不得犬于0.03D。垫片的安装不得安入直管段内或取压装置内腔,不得挡出取压口及引起取压位置的改变。

    3 天然气计量输差控制的具体措施分析

    3.1 附加计算误差

    双波纹管差压计是一种瞬时流量计,接GB2624—81标准要求,在测量时间内测量参数差压hW和温度t应保持稳定不变才能保证流量测量精度。但由于多种原因,差压计流量卡片上记录曲线大都是波动的,采用大平均法人工计算流量带来的误差叫附加计算误差,它并不能代表瞬时流量的积分值,与实际流量是有误差的。这时可以采取以下方法进行修正:①加装稳定压装置,为了保证计量精度,消除附加计算误差,在节流装置前应加装调压器,以保持气体压力基本稳定,应可保持一个参数稳定避免引起附加计算误差;②采用压力、温度自动补偿积算器,能自动将变化着的静压力P、温度T和差压hW积入积算器进行计算,求出每一时刻瞬时流量并自动累计显示流量,从而克服大平均法所带来的附加计算误差;③搞好站场调压以使流量计静压保持基本稳定。

    3.2 消除脉动流的影响

    管道中气体的流速和压力发生突然变化,造成脉动流,节流装置上出现明显的脉动流时可能产生较大的误差,为了获得准确的计最,可采用下列方法消除脉动流的影响:①采取控水采气,保持气井在不产地层水的条件下生产,消除引起差压波动的脉动源;采用高效分离器,加强气水分离,及时排除管道积液;对积存在计量管段、导压管、流量计高低压波纹室中及管道中的凝析液及时吹扫或清管;②试验证明,采取控制计量管段下流阀的方法,抑制脉动流效果很好。在控制下流阀时,只要静压指针上升1~2格,差压的脉动幅度就会减少80%~90%,实践证明,控制下流阀,对各脉动源引起的差压波动都有抑制作用;③为了减少脉动现象,可在测量管段前加装缓冲罐,可储存和释放气体的能量,有效地平抑各种脉动源引起的差压波动。也可设置专门的脉动衰减器;④对于同一条计量管道,若要提高差压、就要降低孔扳直径,使孔比β降低,为了使差压和孔径比都要提高,必须相应减小计量管管径;⑤在流量点前入口处加装调压阀,稳定输出压力,可有效地减少脉动现象对计量精度的影响。如有可能,采用综合治理办法消除脉动现象,效果会更好。

    除上述措施外,还要注意强化管理提高天然气计量的标准,并尽可能的采用先进的天然气计量技术,以提高计量精度,从而减少输差。

    参考文献

    [1]贾宗贤.天然气管道输送计量输差的控制[J].油气田地面工程,2008,6
    [2]刘颖.天然气输差问题的分析与研究[J].内蒙古石油化工,2007,11.

 
脚注信息
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