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孔板流量計測量天然氣出現誤差解決辦法

  • 發(fā)表時(shí)間:2021-12-20 11:38:28

一、孔板流量計測量天然氣產(chǎn)生誤差的原因
上下游直管段長(cháng)度不夠,氣流不能充分展開(kāi),會(huì )造成測量結果的較大誤差。測量標準規定的*短直管段長(cháng)度在實(shí)際現場(chǎng)條件下一般難以滿(mǎn)足,特別是由于輸氣技術(shù)等原因,測量裝置上游往往存在彎頭。如果是單彎頭或平雙彎頭,測量結果會(huì )更高;對于多個(gè)彎頭,測量結果會(huì )更低。
二。解決方案
節流裝置前應安裝整流器,以避免旋流和渦流對測量的影響。
天然氣質(zhì)量和氣流條件
1. 錯誤原因
GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》規定,通過(guò)孔板的天然氣為凈化天然氣,氣流的流動(dòng)應保持亞音速、穩定或隨時(shí)間緩慢變化。氣流是均勻的單相牛頓流體。如果氣體中含有質(zhì)量分數不超過(guò) 2% 的固體或液體顆粒,并且分散均勻,也可以認為是均勻的單相牛頓流體??諝饬鬟^(guò)孔板前,其氣流應平行于管道軸線(xiàn),氣流應充分發(fā)展為湍流,無(wú)渦流。管子截面上各點(diǎn)渦角均小于2°,視為無(wú)渦流。通過(guò)測量調查發(fā)現,目前油田天然氣測量中約50%的測量點(diǎn)的氣體流動(dòng)狀況具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。
(1)氣流不穩定,隨時(shí)間周期性變化較大,為脈動(dòng)流體。產(chǎn)生脈動(dòng)源的原因[2]:①往復式壓縮機、發(fā)動(dòng)機和葉片式增壓器; ②調壓閥突然切換或閥芯松動(dòng)磨損; ③大量的水或油冷凝液在管道中不規則移動(dòng)。
(2)氣體含水量大,夾帶原油和微量顆粒雜質(zhì)。當空氣流過(guò)節流裝置時(shí),會(huì )產(chǎn)生冷凝水。溫度和氣流條件不能滿(mǎn)足GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準規定的要求,勢必造成測量附加誤差。為了獲得準確的測量值,需要抑制氣流的脈動(dòng),消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì)。
2. 解決方案
(1)將測量管安裝在有利于消除脈動(dòng)的位置,如調壓閥的進(jìn)口處或遠離脈動(dòng)源的位置。
(2)為了減小脈動(dòng)幅度,可用于脈動(dòng)源和測量在管道之間的管道上安裝一個(gè)容器,或設計一個(gè)特殊的脈動(dòng)衰減器。在脈動(dòng)源和測量管之間安裝節流閥或限流器是減少脈動(dòng)*有效的方法,但這種方法不適用于壓降過(guò)大的情況,除非條件允許。
(3)在壓差仍然較高的前提下,可采用較小的測量管,孔口孔徑基本相同。
(4)在流量計前后壓力管的出口處安裝一定容積的氣液分離器,使進(jìn)入流量計的差壓和靜壓信號在進(jìn)入計量裝置前得到分離和緩沖。
(5)壓力先導管路上的上下游壓力先導閥宜選用大口徑球閥。
(6)為防止導壓管凍結、堵塞,必須對導壓管進(jìn)行保溫,并增加加熱補償和保溫措施。
(7)對于下游波動(dòng)源引起的計量點(diǎn)氣流脈動(dòng),可調節流量計下游側閥門(mén)的閥位(關(guān)閉),減小計量點(diǎn)氣流脈動(dòng)幅度。實(shí)驗證明,關(guān)閉小計量管下游閥門(mén)控制氣流脈動(dòng)的方法非常有效。該方法在實(shí)際使用中必須在保證安全生產(chǎn)的條件下進(jìn)行。
試驗證明,上述方法能有效抑制氣流的脈動(dòng),消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì),減少流量計的附加誤差。

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