引起孔板流量計變形的幾種因素 孔板流量計如何操作

第第頁引起孔板流量計變形的幾種因素孔板流量計如何操作孔板流量計在工況使用中時常有變形的情況發(fā)生，會導致儀表不能精準計量。發(fā)生變形的孔板往往是口徑較大孔板流量計，測量介質的溫度較高，例如過熱蒸汽，孔板厚度相對較薄的環(huán)室取壓的節(jié)流裝置。由于我們在加工制造孔板和環(huán)室時溫度低，一般都是室溫，而在實際使用時溫度高，因此它們的幾何尺寸都發(fā)生了顯著的變化。由于環(huán)室的材質一般為碳鋼，線膨脹系數(shù)一般以1110－6℃－1計，而孔板的材質為304不銹鋼，線膨脹系數(shù)一般以1610－6℃－1計，所以膨脹系數(shù)的差值為510－6℃－1、當節(jié)流裝置投入使用后，與高溫流體接觸，孔板和環(huán)室都相應膨脹，其中孔板外徑膨脹的增量要比環(huán)室相應部位內(nèi)徑膨脹的增量大，所以，我們在加工制造孔板時，孔板和環(huán)室之間必需通過計算留有充分的膨脹間隙。那么到底引起孔板流量計變形的罪魁禍首是誰呢？有一點是可以確定的，即孔板變形是由于受熱膨脹后，孔板外徑與環(huán)室之間的間隙消失，孔板連續(xù)膨脹時由于無法向外徑方向擴大，于是在孔板兩邊差壓的作用下，產(chǎn)生出口側凸出的變形。*點同天氣有關。節(jié)流裝置原來無泄漏現(xiàn)象，由于天氣暴冷，引起正負環(huán)室結合處泄漏。再次同節(jié)流裝置處絕熱保溫不佳有關。保溫良好的節(jié)流裝置未顯現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。第三就是同正負環(huán)室結合處泄漏有關。無法用旋緊螺栓的方法除去泄漏，于是拆下節(jié)流裝置更換密封墊片，然后發(fā)覺孔板變形。節(jié)流裝置設計計算時，孔板外徑與環(huán)室搭配處的間隙留得充分大是假定孔板和環(huán)室溫度相同，但實際上不可能相同，孔板被環(huán)室包圍著，而且有高溫流體為其供應熱量，所以溫度高，得到充分膨脹。而環(huán)室內(nèi)圓與流體接觸，但外圓與大氣接觸，加上“保溫不佳”“天氣暴冷”、等因素，使其溫度下降得很低，從而導致預留的間隙不夠用，引起孔板變形。此外，孔板變形與正負環(huán)室處泄漏是息息相關的，假如不是由于密封墊片損壞造成泄漏，就是由于孔板變形后導致正負環(huán)室之間的間隙增大，密封墊片與環(huán)室之間顯現(xiàn)縫隙造成泄漏。提高標準孔板流量計精準度的措施為了提高標準孔板流量計的精準度,可實行以下措施：

1、標準孔板節(jié)流裝置的制造與安裝

利用標準孔板流量計測量天然氣流量必需嚴格依照SY/T61432023標準規(guī)定的各項技術指標,對標準孔板節(jié)流裝置進行設計、加工制造、檢驗、安裝和使用。特別是孔板直角入口邊緣尖子度和測量管內(nèi)壁粗糙度的加工和檢驗；孔板前后直管段長度的保證,直管段圓度、臺階以及孔板與測量管同軸度的保證。另外,開發(fā)統(tǒng)一的標準孔板流量計的設計軟件,可提高節(jié)流裝置設計和儀表選型的技術水平。

2、接受可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置

可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置,節(jié)流元件地安裝在固定的座體內(nèi)（座體通過法蘭與管道連接）,在不拆動管道或不停止流體輸送的情況下,可便利地提升孔板,進行檢查、清洗或更換,從而保證了計量精準度。接受液壓升降的裝置,孔板提升快捷,特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗室和清洗機構,為解決污垢介質,特別是單井天然氣的精準計量供應了有效手段。

定值節(jié)流裝置更改了現(xiàn)有節(jié)流裝置依據(jù)計算結果加工其孔徑的方法,對每種通徑測量管道配以有限數(shù)量的節(jié)流件,孔徑系列按優(yōu)先數(shù)系選用,每種通徑配3～5種不同孔徑比值的孔板。目前節(jié)流裝置設計相像量體裁衣,定值節(jié)流裝置則變成成衣選用,接受定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,便利選用和使用,便于監(jiān)督生產(chǎn)?？蓳Q孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套,將更改傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,實現(xiàn)了節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標準化,有利于提高標準孔板裝置計量的精準度。

標準孔板存在的缺點是入口直角鋒利度易在流體沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估量,鈍化嚴重的可能使流出系數(shù)偏移1%～2%,鈍化后其流出系數(shù)較為穩(wěn)定,這在流量計算中給孔板入口直角鋒利度的修正帶來很大的困難。標準噴嘴的流出系數(shù)是穩(wěn)定的,另外,在同樣流量和相同值時噴嘴的壓力損失只有孔板的30%。影響標準噴嘴推廣使用的緊要原因是噴嘴制造成本高,在標準中噴嘴的流出系數(shù)不確定度較大（約2%）。接受定值節(jié)流件,專用加工設備實現(xiàn)批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,而個別校準則可得到高度的流出系數(shù),在天然氣流量測量中用噴嘴代替孔板,其優(yōu)點是明顯的。

3、應用合理的流量積算方案

依據(jù)天然氣計量工況條件和用戶對計量精度的要求,應接受對壓力、溫度和天然氣組分變化對流量自動部分補償或全補償?shù)姆e算方案,計量系統(tǒng)測量儀表配備和精度的選用應符合GB/T186032023《天然氣計量系統(tǒng)技術要求》。用智能差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計算機構成在線檢測系統(tǒng),使溫度和壓力變化得到補償,可以提高測量精準度,降低流態(tài)脈動（或波動）引起的流量測量附加誤差?？装辶髁坑嬃砍瘫纫话銥?∶3，而實際測量天然氣流量變化有時會超過這個范圍。在這種情況下,其測量精準度顯著下降,假如接受定值節(jié)流裝置,寬量程智能差壓變送器與流量計算機配套使用,可便利地擴展流量量程或遷移量程,進而實現(xiàn)傳統(tǒng)標準孔板流量計的智能化。

4、建立健全各項規(guī)章制度

加強計量管理,建立健全各項規(guī)章制度,嚴格執(zhí)行計量法規(guī),是確保孔板流量計測量天然氣流量精準度的關鍵。依照GB/T186032023《天然氣計量系統(tǒng)技術要求》標準,統(tǒng)一孔板流量計測量系統(tǒng)依照不同規(guī)模規(guī)定的測量系統(tǒng)配置二次測量儀表,從設計開始,經(jīng)施工、驗收、投產(chǎn)、操作和維護等都按統(tǒng)一的技術要求執(zhí)行,使天然氣流量測量、流量積算方法、流量計算程序軟件都在嚴格的技術要求掌控中,抓好全面質量管理,才能確保流量測量的精準度。嚴格依照SY/T61432023標準,編制“流量計算值的檢驗標準程序”,對各種不同的流量積算方法計算出的流量值進行嚴格的檢驗。對標準孔板流量計測量系統(tǒng)進行流量測量不確定度評估,其測量系統(tǒng)總的流量測量不確定度應低于zui大允許誤差。完善計量管理制度,訂立一項與SY/T61432023標準配套切合實際需要的孔板流量計操作使用和管理規(guī)程。其內(nèi)容包括,建立健全各級計量管理責任制度、標準計量器具周期送檢和維護制度、工作儀表檢驗、調校和維護和修理制度、計量設備和計量儀表的資料檔案管理制度等。在認真貫徹執(zhí)行SY/T61432023標準及其有關的計量標準的同時,應有各項計量管理規(guī)程和管理制度與之配套,加強計量技術人員培訓,提高計量人員的技術管理水平。

1、加強管理，提高人員素養(yǎng)

孔板流量計易于偏離標準的原因在于儀表本身的工作原理與結構特點，儀器自身誤差是制造時產(chǎn)生的，安裝和使用誤差則是在安裝時或長期使用中由于流體介質腐蝕、磨損、沽污等造成的。因此，應嚴格按技術要求安裝流量計量系統(tǒng)，除去安裝誤差。在使用過程中，操作人員應做好系統(tǒng)的檢修、維護、保養(yǎng)工作，延長其使用壽命，減小計量誤差。同時，在實際應用中應強化宣貫SY/T6143一19%標準力度?！短烊粴饬髁康臉藴士装逵嬃糠椒ā罚⊿Y/6143一1996）中提到了削減誤差的方法。如附錄《節(jié)流安置在使用中顯現(xiàn)部分偏離標準規(guī)定的處理》中規(guī)定在實際應用中實行在流出系數(shù)c中加添二個修正系數(shù)，即孑L板人口尖銳度修正系數(shù)和管壁粗糙修正系數(shù)或者接受可換孔板節(jié)流裝置。因此在天然氣計量的實際應用中應深人討論，吃透《天然氣流量的標準孔板計量方法））（SY/T6143一1996）的精髓，嚴格按標準規(guī)定安裝、使用、處理數(shù)據(jù)，保證天然氣計量的精準性。

2、測量儀表的正確選用

測量儀表應標準節(jié)流裝置，當流量變化范圍大時要考慮用寬量程智能差變，其它類型檢測儀表在相應的計量天然氣的標準出前臺，應慎重選用，二次儀表的計量模型應符合SY/T6143一19%的要求計算Fz能輸入組份，實時計算c值。

3、加強技術培訓，借鑒國外閱歷

引進、消化、吸取近幾年進展起來的天然氣計量新技術。從國外情況來看，