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影响孔板流量计测量精度的六大因素

发表时间:2021-02-27
孔板流量计是一种高精度比差压流量计,由标准小孔与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器、压力变送器)配套而成,能测量气体、蒸汽、液体和天然气的流量,广泛用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等行业的过程控制和测量。标准孔板是经机械加工而成的一种圆形穿孔薄板,其节流孔圆柱形表面垂直于孔板的上游端面,边缘锐利,孔板厚度与孔板直径之比较小。在测量管中的孔板部分应该是圆的,并且与测量管的轴线同轴,孔板的两端面必须总是平坦并平行。
在六个方面,影响孔板流量计测量精度的因素是:
1.被测流体性质的影响:
因为天然气本身的特性,它会随着外界环境温度的变化而发生复杂变化,影响到流量计的测量精度。在天然气测量中,首先要确定天然气的工作温度和压力,由于外界温度的变化,会使天然气本身的压力和温度也发生变化,这两种变化都可能引起密度和压缩系数的变化。对于某些测量方法,低密度气体很难呈现,这时要改变所选择的测量方法,或作温度、压力修正,以保证测量的准确性。
2.仪器性能影响因素:
其误差产生的原因主要有:孔板入口直角锐利度;管径尺寸与计算值不一致;孔板厚度误差;节流件附件产生台阶和偏心;孔板流量计孔板上游端面平度;环室尺寸产生台阶和偏心;取压位置;焊接和焊缝凸出;取压孔加工不规范或堵塞;节流件轴度不同等。上述因素都可能影响孔板的重复性,其重复性取决于仪器本身的原理和制造质量,是工艺控制应用的重要指标。度数除了依赖于重复性外,还依赖于量值校准系统。仪器具有良好的重现性,在实际应用中受到流体粘度、密度等变化等因素的干扰,从而影响仪器的精度。如果仪器输出特性为非线性,这种影响将更加显著。
3.安装流量计的影响:
管道布置偏差引起的安装误差是普遍存在的,其主要原因是管道长度不能满足现场直管段的要求。
4.对环境状况的影响:
尽管安装好的流量计可以正常使用,但是由于所使用的环境条件与预期的情况不同,流量计的一些性能参数和硬件方面也会随之改变,从而影响流量计的测量结果。孔板式流量计容易发生偏差,其原因在于其本身的工作原理和结构特点,其本身的误差是在制造时产生的,而安装和使用误差则是安装时或长时间使用时由于流体介质的腐蚀、磨损、污渍等引起的。严格按照工艺要求安装流量计量装置,消除安装误差。
5.气流中脉动的流动:
由于管内气体速度和压力的突然变化,导致管内脉动流,可引起压差的波动,而节流器的流量计算公式是以兰孔板的稳定流动为依据的,当测量点出现脉动现象时,不能成立稳定原理,从而影响测量精度,产生计量误差。为保证气体计量精度,必须对脉动流进行抑制。通用措施有:
在满足计量能力的情况下,选用内径较小的测量管,提高差压和孔径比;
(2)采用短压力管道,减少管道中的阻力件,使上下游管道长度相等,减少系统中产生的共振和压力波动幅度增大;
(3)排除管道内的游离液体,管道内积水造成的脉动可通过自动清管系统处理,或在下部安装分液器。
6.人为的测量误差:
强化计量管理,提高操作人员的技术素质,积极引进和吸收国外先进技术。
其根本原因在于节流装置的几何形状和流动动力学是否偏离设计标准,影响了孔板流量计的测量精度。所以在使用过程中,要经常做好系统的校验和维护工作,对实际使用中的压力、温度、流量等工况参数的变化,要及时修正。为减少测量误差,保证测量精度,可采用全补偿式流量计算机积算方案。

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