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天然气孔板流量计的误差分析及改进


工 程 技 术 200 8 NO 19 . S CI EN CE & TECH LOG I N ORM TI O NO Y F A N 科技资讯 天然 气孔板流 量计的误 差分析及 改进 (1 . 中原油田油气储运管理处 河南濮阳 李伟 1 田艳 辉2 45 7 10 0 ; 2. 济南天然气管道管理处 山东济南 2 50 1 07 ) 摘 要: 由于计 量仪表误 差以及使 用条件变 化带来的 误差往往 使孔板流 量计的精 度不能达 到要求。 因此, 找 出引起误 差的因素 , 提出改 进 措施对于 提高天然气 计量精度 具有重大 意义。 关键 词: 孔板流量计 误差改进 中 图分类号: TB1 文献标 识码: A 文章编号: 16 72- 37 91 ( 2 00 8) 07 ( a) - 0 06 1- 01 天 然气 管道 的迅 速发 展, 要求 对天 然气 流量 进行 更加 准确 的计 量。由 于孔 板计 量方 式 结 构 简 单、 投 资 少 、 计 量 精 度 较 高 , 成 为我 国天 然气 流量最 主要 的计 量方 式, 在全 国各 大油 田均 有应用 。据 调查 ,石油 天然 气 行 业 采 用 孔 板 流量 计 作 为 贸 易 计 量 的 约 占 9 5 %以上 。孔 板流量 计是 通过 测量 安装在 管 路中 的同 心孔 板两侧 差压 来计 算流 量的一 种 检 测 设 备 。它 由 节 流 装 置 、 差 压 计 、 压 力 计和 温度 计等 组成 。它以 能量 守恒 定律 和流 动连 续性 方程 为理 论依 据,由 标准 节流 装置 产 生 差 压 ,应 用 成 熟 、 可 靠 的 仪 表 进 行 差 压 、 压力 、 温 度 测 量 , 由 流 量 积 算 仪 或计 算 机控 制 系统 进 行计 算 得到 天 然气 的 流量 。 在实 际工 作中, 由于 计量 仪表 误差 以及 使用 条件 变化 带来 的误差 往往 使孔 板流 量计的 精 度不 能达 到要求 。因 此,找 出引 起误 差的因 素, 提出 改进措 施对 于提 高天 然气 计量精 度 具有重大意义。 1 计量误差分析 1. 1 被测介质 实际物理性 质的不确 定度因素 1 . 1 . 1 天 然气相对 密度对 流量计 量的影 响 天 然气流量 值与 1/ G r的平 方根成正 比 例变化,如果 将Gr作为一 个独立量看待 , 则 当Gr的不 确定度为± 0. 5% 由 此引起的天 时, 然气标 准体积流 量的不确 定因素为 ± 0. 25 % , 可见, 天然气真 实相对密 度Gr对流 量计量的 影响很大。 Gr的不 确定度是由实 际天然气各 有关物理参 数确定、测量、分析的 不确定度引 起的。比如,实际空 气的组分偏离 标准组分的 偏离程度, 各有关组分分子 量测量的不确定度。 Gr的 确定方法 可分为 2 类, 一是用真 实相对 密度计测量 , 如浮力气体天 平、 例 动量密度计、 气体密度计 等; 二是 先利用气分析 仪分析出天 然气的全组 分, 然后 根据天然气组 分计算Gr 值。目前,我国普遍采用 第 2 种方法,但由于 压力温度的 变化,Gr并不 是一个定值。采用 在线色谱 及时检测到 组分的变 化情况, 可以提 高计量精度。 1 . 1 . 2 天 然气压缩 因子对 流量计 量的影 响 流 量计 量结 果是 以 工作 状态 下的 流量 形 式给 出, 由于 各地 工况不 同, 需将 流量转 化为 统一标 准下的气 体流量。 压力不

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