孔板流量計在使用中存在的問題

時間：2020-01-05作者：江蘇華儀測控技術(shù)有限公司瀏覽：617

 

2.1 被測流體特性的影響

由于天然氣本身的性質(zhì)，會隨著外界環(huán)境溫度的變化而發(fā)生復雜的變化，從而影響孔板流量計的測量精度。對于天然氣的測量，****確定天然氣的工作溫度和壓力，以免造成密度和壓縮系數(shù)的過大變化。低密度氣體對某些測量方法呈現(xiàn)困難，此時就要改變所選擇的測量方法，或者進行溫度和（或）壓力修正，以**測量準確度。在評估流量計的適應(yīng)性時，還要掌握氣體的溫度- 粘度特性，雖然氣體的粘度隨溫度和壓力變化較小，但是對流量計量的**度還是有一定的影響。

在礦場計量或測量含有雜質(zhì)的天然氣時，雜質(zhì)會腐蝕儀表接觸件，使接觸表面結(jié)垢或析出結(jié)晶，減小活動部件的間隙，從而改變流量計使用性能參數(shù)，降低敏感元件的靈敏度或測量性能，影響計量精度。

對于油田濕氣（伴生氣），其中含有大量飽和水蒸氣，溫度降低時有水凝結(jié)；分離不凈的濕氣含有油滴或油污，屬臟污介質(zhì)；間斷計量，將有油、水沉積在管線內(nèi)。它們均屬于多組分流動，計量時應(yīng)謹慎對待[1]。經(jīng)驗表明，單相通用流量儀表用于多組分或多相流體，測量性能會改變（或大幅度改變）。單相流動的氣體有時也會呈現(xiàn)雙相，例如濕氣中水微粒隨著天然氣流動，環(huán)境溫度或天然氣壓力偏離原定狀態(tài)，儀表就可能不適應(yīng)。測量氣液雙相流時盡可能采用分離后分相測量，以**較小測量不確定度，然而在有些場合這種方法并不切實可行或不符合要求。

2.2 儀表性能的影響

孔板流量計本身引起的誤差原因主要有：孔板入口直角銳利度，管徑尺寸與計算不符，孔板厚度誤差，節(jié)流件附件產(chǎn)生臺階、偏心，孔板上游端面平度，環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺階、偏心，取壓位置，焊縫**，取壓孔加工不規(guī)范或堵塞及節(jié)流件不同軸度等等。這些因素都有可能影響孔板的重復性，重復性是由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定，它在過程控制應(yīng)用中是重要的指標。而**度除取決于重復性外，尚與量值標定系統(tǒng)有關(guān)。在實際應(yīng)用中，儀表優(yōu)良的重復性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾，都會影響測量精度。若儀表輸出特性是非線性的，則這種影響較為**。

流量儀表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量儀表的非線性誤差不列出單獨指標，而包含在基本誤差內(nèi)。然而對于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表，線性度是一個重要指標，使有可能在流量范圍內(nèi)用同一個儀表常數(shù)，線性度差就要降低儀表**度。

用于脈動流動場所，應(yīng)注意儀表對流動階躍變化的響應(yīng)。有些使用場所要求儀表輸出跟隨流動變化，而另一些為獲得綜合平均值只要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬態(tài)響應(yīng)（transient  response）常以時間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，后者在數(shù)百赫茲以下，配用顯示儀表可能相當大地延長響應(yīng)時間。Red medloc 認為儀表的流量上升和下降的動態(tài)響應(yīng)不對稱會急劇增加測量誤差[3] 。

2.3孔板流量計安裝的影響

管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的，其主要原因是現(xiàn)場不能滿足直管段要求的長度。

在流量計安裝時**應(yīng)考慮管道的布置和天然氣的流動方向，有些雖然是能雙向工作的儀表，在安裝時也要考慮正向和反向之間測量性能是否存在差異。

大部分孔板流量計儀表或多或少會受進口流動狀況的影響，因而****測量流體的良好流動狀況。輸送管道上安裝的定排量泵、往復式壓縮機、振蕩著的閥或調(diào)節(jié)器等都是常見的脈動源，上游管道布置和阻流件會引起流動擾動，另外管道直徑和方向的急劇改變等不良布置，都會產(chǎn)生脈動，流量計來不及跟隨記錄脈動擾動，帶來測量誤差。因此應(yīng)考慮在儀表前后管道安裝支撐件。雖然脈動緩沖器可清除或減小泵與壓縮機的影響，然而流量計還是應(yīng)盡可能避開振動或振動源為好[3]。

孔板流量計的信號輸出顯示有流量（體積流量或質(zhì)量流量）、總量、平均流速、點流速幾種，亦可分為模擬量（電流或電壓）和脈沖量。目前大部分儀表系統(tǒng)，在儀表上或其附近結(jié)合著電子設(shè)備。大功率電源不僅會使儀表輸出脈沖波動，還會影響儀表工作性能，如電磁流量計的磁場被畸變，影響測量精度。因此電氣連接應(yīng)有抗雜散電平干擾的能力，并且信號電纜應(yīng)盡可能遠離電力電纜和電力源，將電磁干擾和射頻干擾降至較低水平。

2.4 環(huán)境條件方面的影響

因所使用環(huán)境條件不同于預期的，使儀表的一些性能參數(shù)和硬件方面也隨之發(fā)生了改變，從而會改變流量計測量結(jié)果。例如：環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度的急劇變化引起濕度的變化，高濕度會加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，低濕度則容易產(chǎn)生靜電。

儀表的電子部件和某些儀表流量檢測部分易受環(huán)境溫度變化影響。例如，儀表尺寸變化，通過儀表殼體傳熱改變流體密度和粘度等，影響到顯示儀表電子元件時，將降低測量準確度。

此外，影響孔板流量計計量的因素還有氣體流速造成雷諾數(shù)范圍不符合標準規(guī)定、管道粗糙度影響等。

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