天然气计量装置误差的产生与解决

《计量与测试技术)2008年第35卷第9期天然气计量装置误差的产生与解决The Error Production and Solutions of Natural Gas Measurement Devices李元忠赵柏生唐忠刘广录(江苏油田井下作业处工艺大队，江苏江都225265)摘要:针对江苏油田盐城气站因天然气单井与外销计量误差较大问题,技术人员通过技术手段查找并发现误差产生原因，经过分析并制订了改造方案,通过加强人员培训,完善计量装置,选择匹配计量仪表等措施,计量误差得到控制和消除。关键词:天然气;计量;孔板流量装置;误差1标准孔板流 量计测量天然气流量原理及组成不符合《用标准孔板流量计测量天然气流量>(SY/T6143天然气流经节流装置时,流束在孔板处形成局部收- 2004)中明确规定安装要求。缩,从而使流速增加，静压力降低,在孔板前后产生静压(2)铂电阻插入未与直管段轴线成45* ,导致温度计力差(差压),气流的流速越大,孔板前后产生的差压也越量误差偏大。大,从而可通过测量差压来衡量天然气流过节流装置的2.3计算程序不完善 产生的误差流量大小。盐城气站采用的RSVIEW32是一个有效的监视及标准孔板计量装置(下称装置)由孔板节流阀和二次管理系统。不但可以直观地显示各种工作设备仪表的工作仪表组成。孔板节流阀是装置的主体,当测量介质流过参数变化曲线和运行状态,而且还能将温度流量、压力等装置时能够测量压力、差压及温度等相关信号,并输送给参数传送给SLC500,由上位机对SLC500进行监控。与之匹配的二次测量仪表,通过系统编制的标准公式软在工艺设计时,由于疏忽将取压点设在孔板的下游，件计算并显示瞬时流量,达到准确测量目的。装置主要而SY/T6143标准规定取压点应该设在孔板的上游。在包括标准孔板节阀及前后直管段、铂电阻、压力和差压变编程时给了一个静压求出差压，而静压的不准确也是造送器和气相色谱仪等。成单井计量误差增大的一个重要原因。2存 在的问题2.4介质中的杂质腐蚀等产生的附加误差江苏油田盐城气站目前外供天然气1.2x 10°m3/d, .天然气从地层中开采出来,虽经分离,除尘和过滤，其准确度符合< +2%国家标准,但气井与外输天然气计因其所含成份十分复杂,从单井计量,集气计量到配气计量误差较大,表1是2006上半年计量误差统计:量,气体组分各不相同,所以节流装置在使用中所受到的1 2006年计量误差表腐蚀亦各不同。特别对孔板直角人口边缘和测量管内壁月份气井气量(m) 外销量(m)计量误差(%)二的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角人口边缘弧半130482333019506径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d的规定标准,流出4005554 .297678934.563253816273147119.12系数c将发生变化,因而可能导致其值超出《用标准孔板3309470294485812.38流量计测量天然气流量SY/T 6143 - 2004》所给出的不27379492822069-2.9825463932771580-8.12确定度范围,同时因上游测量管沉积脏物,孔板入口直角平均315023628777129.318333 .边缘变钝破损，雷诺数不符合标准规定范围,管道粗糙经过现场调研,造成天然气计量误差增加有如下五度影响等原因,导致计量误差增大。个方面原因:2.5 人员操作误差2.1 仪器及附件产生的误差(1)操作人员没有按照标准规范进行进行计量操作，(1)孔板厚度与人口直角锐利度误差;(2)管径尺寸与计录取数据,未能定期对仪表设备进行检查、保养、排液，算不符;(3)节流件不同轴及附件产生台阶、偏心;(4)引压管使天然气计量误差增大。位置偏低造成积液或引压管过长;(5)焊接、焊缝突出;(6)压(2)因技术人员责任心不强,使计算孔板直径与实际力及温度变送器因未按期检定,产生信号飘移。尺寸不符,孔板安装偏心甚至装反,仪表阀内漏没有及时2.2安装误差 .发现等。(1)取压口上游弯头太多,管线布置及直管段长度(3)输人测量系统的标准孔板及管线内径,以及天然李元忠等:天然气计量装置误差的产生与解决叼气组份参数不正确导致的计量误差。若发现肉眼可见的划痕、冲蚀和撞擦伤等缺陷，建议3误差解决的途径更换新孔板。假如暂时无新孔板更换，应对原孔板开孔3.1加强管理,提高人员素质直角人口边缘采用铸模法或铅箔压印法或测量仪进行实(1)根据误差产生的原因，在仪表、设备的选择、设测,符合《用标准孔板流量计测量天然气流量》中孔板的计、安装、使用及计算必须严格执行标准规范,使计量装结构形式和技术要求中规定的,不必修正。当rK/d>置符合工艺技术要求。0.0004时,应对原流出系数C进行修正，修正系数bK(2)完善管理制度,加强人员培训,提高人员技术素按表2查取。质。同时应强化SY/T6143 - 2004标准的宣贯力度。当bK不等于1时，应对流出系数不确定度几何相(3)做好计量装置维护保养和计量仪表的定期检定加一个如下的附加不确定度:和校验。延长其使用寿命,减小计量误差。(1)当rK的单测值与平均值比较,最大偏差在土3.2测量仪表的正确选用和安装20%以内时,则附加不确定度为:更换高级孔板阀,配备标准直管段,使天然气流出系8bs数和雷诺数符合标准要求,针对实际测量范围和孔板计=0.5%量装置1:4量程比,计算并配备多个标准孔板,在孔径比(2)当bK的单测值与平均值比较,最大偏差超过上述(0.1≤β≤0.75)范围内扩大装置测量范围。同时更换先范围时,则附加不确定度按下式计算,但不得小于0.5%:进的3095一体化天然气流量仪测量其流量。Bbk。=0.5(bk-1)x 100%3.3孔板开孔直角人口边缘尖锐度受磨蚀的处理bk表2bx与K/d的关系_rK/dS0.00040.00 .0.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.01bK1.0051.0121.0221.0321.0401.0551.0621.065法:对现场使用中的孔板除实测rK外也可以按n=0.165(1--李)+0.03近似计算,其中I为使用年限3.4节流装 置在使用中出现部分偏离标准规定的处理天然气是一种高效、清洁燃料和优质化工原料。努为了避免这种偏差,可更换新孔板和新测量管,若要力降低天然气在生产与销售过程中的计量误差,可以降继续使用可求出rK和粗糙度算术平均偏差Ra ,对流出低生产成本,确保安全生产,提高企业经济效益和社会效系数C修正后再使用。修正方法为:将原流出系数C乘益。通过上述措施，目前盐城气站生产与销售过程中的上孔板尖锐度系数bK或粗糙度系数yR。或者同时乘这天然气计量误差≤+2.5% ,符合企业计量管理要求。两个系数(若两项均出现偏离),即:参考文献[1]SY/T6143- 2004<用标准孔板流 量计测且天然气流量》.C' =CXYReX bk[2 ]GB/T18603- -2001《天然气计量系统技术要求》.式中:C'一修正后的流出系数;bK-孔板开孔入口边缘尖锐度修正系数;作者简介:李元忠,男,工程师。工作单位:江苏油田井下作业处工艺大队。C一标准流出系数;通讯地址:2525江苏江都真武井下作业处压裂队。yR,一管道粗糙度修正系数。赵柏生,唐忠,刘广录,江苏袖田井下作业处(江都225265)。收稿时间:2008 -05- 264结论(上接第15页)测量结果值小的一次作为测量结果,减小量块变形量对形量对测量结果的影响;如果差值大于测量精度的1/5测量结果的影响;同样两次差值过大时,(一般以被测量而小于测量精度时,以期减小量块变形量的影响;如果差精度的1/2界定)则测量结果无效,交换量块,重新测量。值大于测量精度,则测量无效,应考虑选择其它高等级或检定高精度仪器如电感测微计传感器接触式干涉平面度很小的即平面变形很小的量块重新进行测量。仪等,如果发现有标准量块变形量的影响,应特别注意检对于在三珠工作台上使用薄量块时,当确定有变形测结果,切实减小并消除标准量块变形量的影响,以满足量的影响时,-般可取翻面前后两次读数的平均值作为实际检校工作的需求。该次测量的结果;当高精度测量时,应重新选定变形量非常小甚至没有变形量的量块重新进行检定。作者简介:钟华,女,高级工程师。工作单位:重庆市计量质量检测研究院。对于在平面工作台上使用薄量块时,用同样方法检通讯地址4000重庆市江北区建北三村17号。查变形量的影响,当确定有变形量的影响时,以翻面前后吴小丽,粟廷富,重庆市计量质量检测研究院(重庆400020)。收稿时间:2008 -08-13