蒸汽流量計(jì)哪些方面引起誤差分析
高級(jí)蒸汽計(jì)量系統(tǒng)由蒸汽閥,、智能差壓變送器、智能壓力變送器,、一體化溫度變送器以及流量計(jì)算顯示裝置組成,,包括硬件和軟件兩部分。
在實(shí)際應(yīng)用中,,由于現(xiàn)場(chǎng)使用條件變化引起的誤差和計(jì)量?jī)x表本身誤差,,經(jīng)常使蒸汽流量計(jì)的精度不能達(dá)到要求。流量計(jì)計(jì)量中的應(yīng)用情況從基本誤差和附加誤差兩方面對(duì)蒸汽流量計(jì)的計(jì)量誤差進(jìn)行分析,,并探討解決方法,。
基本誤差
基本誤差是由計(jì)量裝置本身準(zhǔn)確度所決定的誤差,,是不可避的,一般在 1% ~ 2% 范圍內(nèi),。為了規(guī)范蒸汽計(jì)量,,《蒸汽計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》(GB/T 18603)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明和要求,同時(shí)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)儀器儀表精度等級(jí)進(jìn)行了要求,。
基地配氣隊(duì)蒸汽計(jì)量系統(tǒng)選用的差壓變送器,、壓力變送器、溫度變送器的準(zhǔn)確度分別為:0.25%,、0.25%,、0.5%,符合《蒸汽計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》(GB/T 18603)中 B 級(jí)系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)確度的要求,。
附加誤差
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況,,對(duì)產(chǎn)生計(jì)量附加誤差的原因進(jìn)行以下分析。
實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)流量值引起的誤差
這是配氣站較常見(jiàn)也是貿(mào)易雙方較關(guān)心的問(wèn)題,,用氣量具有季節(jié),、日和小時(shí)的不均衡性,用氣高峰和用氣低峰變化范圍較大,,且很難準(zhǔn)確的掌握用戶的用氣量,,與設(shè)計(jì)流量值偏差很大。
如果用于計(jì)算蒸汽孔徑的較大流量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的較大流量偏離較大,,就會(huì)造成計(jì)算出來(lái)的蒸汽孔徑較大偏差,。存在大蒸汽測(cè)小流量的問(wèn)題,由于 ΔP 偏小,,計(jì)量精度大大降低,。
差壓變送器引起的誤差
在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件下,蒸汽流量計(jì)裝置與差壓變送器之間連接的導(dǎo)壓管線容易發(fā)生腐蝕,、堵塞,、冰凍等,是蒸汽流量計(jì)薄弱環(huán)節(jié)和使用維護(hù)的重點(diǎn),。
1)差壓變送器零點(diǎn)容易漂移,,造成靜壓、差壓值失真,,造成計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏差較大,。
2)差壓變送器的閥組和導(dǎo)壓管易生銹泄漏、堵塞,。高壓側(cè)和低壓側(cè)的連接件漏氣或堵塞,,都會(huì)引起較大的計(jì)量偏差。
2015 年 4 月份東營(yíng)壓氣站檢修期間,天然氣內(nèi)含有固體懸浮顆粒和油污引起廬配總配線的下游導(dǎo)壓管堵塞,,導(dǎo)致廬配總配線計(jì)量數(shù)據(jù)偏大,。
節(jié)流裝置產(chǎn)生的誤差
1)蒸汽裝反引起測(cè)量誤差。在蒸汽閥中安裝蒸汽時(shí),,應(yīng)保證蒸汽的安裝方向正確,,天然氣從蒸汽的上端面流向下端面。表3為廬配供總配氣量與總配外供氣量的對(duì)比,,正常情況下廬配供總配氣量應(yīng)大于總配外供氣量,,如表2 4.4日-4.6日數(shù)據(jù)。4.6日廬配總配線蒸汽裝反,,導(dǎo)致4.7日廬配供總配氣量小于總配外供氣量,,引起較大誤差。
2)蒸汽孔徑尺寸測(cè)量不準(zhǔn)確引起測(cè)量誤差,。在實(shí)際使用中由于條件限制,,不能及時(shí)送到檢定部門進(jìn)行檢定,而是用游標(biāo)卡尺在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,。一方面存在目測(cè)誤差,,另一方面由于沒(méi)有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及測(cè)量介質(zhì)溫度較高時(shí),,測(cè)量蒸汽的孔徑值將偏高,,造成計(jì)量值比實(shí)際值偏高,。如果蒸汽厚度不符合標(biāo)準(zhǔn),、上下游直管段長(zhǎng)度不夠、計(jì)量裝置安裝不當(dāng)都能引起測(cè)量誤差,。
3)氣體的沖刷和腐蝕引起測(cè)量誤差,。天然氣從地層采出來(lái),雖經(jīng)分離,、過(guò)濾,,因其所含成分十分復(fù)雜,且成分經(jīng)常變化,,從單井采氣計(jì)量,、集氣計(jì)量到配氣計(jì)量,氣質(zhì)組成都各不相同,,因而流量計(jì)在使用過(guò)程中宜受測(cè)量介質(zhì)天然氣的沖刷和腐蝕,,對(duì)蒸汽和直管段的沖刷腐蝕尤為嚴(yán)重。這將影響到蒸汽直角入口邊緣圓弧半徑和直管段內(nèi)表面粗糙度,,使得流出系數(shù)發(fā)生變化,,測(cè)量的不確定度超出預(yù)期值。
組分變化引起的誤差
蒸汽從單井到集氣站和配氣站,氣質(zhì)組分各不相同,,因此流量值也不同,。一方面,由于氣體組分的變化引起天然氣相對(duì)密度的變化,,天然氣流量值與相對(duì)密度倒數(shù)的平方根成正比例變化,。另一方面,天然氣組分的變化影響壓縮因子 Z 的計(jì)算,,造成壓縮因子的附加誤差,,而壓縮因子直接影響工況流量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的氣體流量。由此可見(jiàn)天然氣組分變化對(duì)計(jì)量的影響很大,。
2015 年 5 月份對(duì)廬配交接處的天然氣組分重新進(jìn)行了取樣分析,,取樣分析前后各組分含量發(fā)生變化。由相對(duì)密度計(jì)算公式可知取樣分析前后的相對(duì)密度分別為 0.6495,、0.6425,,即取樣分析前后天然氣相對(duì)密度變化了 1%。