摘要:本文從孔板流量計流量積算儀的計量參數(shù)管理、校驗和參數(shù)補償?shù)确矫�，分析了計量過程中誤差產(chǎn)生的原因，并且針對存在的問題提出解決措施。
1概述
孔板流量計是目前應(yīng)用廣，技術(shù)成熟的流量計。流量積算儀做為孔板計量處理單元，對天然氣計量中誤差的影響尤為重要。
天然氣孔板流量計積算儀誤差主要分為:一是計量參數(shù)引入的誤差:二是流量補償引入誤差;三是氣體組分參數(shù)等引入誤差"。
2誤差產(chǎn)生的原因
2.1計量參數(shù)
孔板是孔板流量計的關(guān)鍵部件，直接影響流出系數(shù)，對系統(tǒng)的精度影響較大，必須加以修正。
2.1.1孔板尖銳度修正
(1)存在問題�？装逶谑褂眠^程中，被天然氣侵蝕，入口尖銳度變化，影響流出系數(shù)。為確保計量的正確率，在積算系統(tǒng)中需進行修正，依據(jù)為孔板使用年限。孔板使用年限不同，在同等工況下，比實際流量偏低，按孔板最長使用年限10年計，可偏低10%。
(2)孔板尖銳度的修正。若發(fā)現(xiàn)肉眼可見的劃痕、沖蝕和撞擦傷等缺陷，建議更換新孔板。如無新孔板更換，應(yīng)對原孔板開孔直角入口邊緣的尖銳度(rk)進行實測或者粗略修正。之后，根據(jù)孔板尖銳度和孔板開孔直徑的比，來選擇尖銳度修正系數(shù)，從而直接對流出系數(shù)直接修正。
式中，t-為孔板使用年限。
2.1.2孔板開孔直徑的修正
孔板開孔直徑是在標準狀況下所得，當現(xiàn)場溫度較高時，考慮到膨脹系數(shù)，孔板孔徑值將變化，造成孔板實際大小與系統(tǒng)參數(shù)不-致。在部分積算系統(tǒng)中，沒考慮溫度原因造成的孔板開孔直徑的補償，從而引進了計量附加誤差。同等材質(zhì)的孔板，溫度越高，計量誤差也就越高，造成的計量數(shù)據(jù)比實際產(chǎn)量要低。
孔板開孔直徑溫度補償積算公式:
d=d20[1+Ad(t1-t20)(式2)
式中，
Ad一孔板材料的線膨脹系數(shù);
t20一計量溫度。
2.2流量補償引入誤差
2.2.1積算儀補償引入誤差
流量補償是指在清洗孔板等操作過程中，對現(xiàn)場信號中斷流量漏失的補償。
補償方式有兩種:一是人工補償，二是系統(tǒng)補償。系統(tǒng)補償根據(jù)時間劃分為三種:--是前補償，二是后補償，三是前后補償。前補償、后補償適用于供氣穩(wěn)定的計量點，前后補償適用于供氣不穩(wěn)定的計量點。
在用部分流量積算系統(tǒng)未根據(jù)供氣類型，選擇補償方式。以某外銷點為例，從一年的孔板清洗記錄分析,孔板清洗前后，氣體流量的差別達到了2.6%。如果采用前補償?shù)姆绞剑斐闪肆髁糠e算系統(tǒng)累積產(chǎn)量比實際產(chǎn)量偏低。
2.2.2積算儀補償系數(shù)引入誤差
孔板清洗期間，由于無阻流件,流量是要增加的，流量增加的幅度與孔板的孔徑、管線運行壓力都有關(guān)系。通過兩套并聯(lián)計量裝置試驗，瞬時流量增加幅度在30%~40%。
目前而言，行業(yè)內(nèi)對流量補償系數(shù)無相應(yīng)的參照值，系統(tǒng)補償系數(shù)可在1.0~1.6之間修改。補償系數(shù)的不確定，為系統(tǒng)引入誤差，且隨孔板清洗的頻率和時間而增加。
3校驗及修正
流量積算系統(tǒng)的校驗包括:通道信號轉(zhuǎn)換誤差校驗、流量積算相對誤差校驗和流量積算回路合成誤差校驗。
3.1轉(zhuǎn)換誤差校驗
通道信號轉(zhuǎn)換誤差校驗，是對安全栓、隔離器及采集卡等端子柜內(nèi)設(shè)備進行校驗。每一通道的信號轉(zhuǎn)換誤差(A\D轉(zhuǎn)換、軟件信號轉(zhuǎn)換以及隔離器等)不超±0.2%。
校驗方法:
包括上、下行程，每行程平均取5個點，改變.電壓信號至各校驗點，讀取積算機顯示，之后算出通道轉(zhuǎn)換誤差:
△A=As-A(式3)
式中，
△A一示值誤差;
As--各效驗點的實際輸出值;
A--各校驗點的理論輸出。
3.2相對誤差校驗;
流量積算相對誤差的進行應(yīng)在通道校驗合格后進行，且標準和被檢積算儀參數(shù)一致。積算系統(tǒng)的流量相對誤差不超±0.25%。同時給標準和被檢流量積算儀一組溫度、壓力和差壓信號，根據(jù)二者流量數(shù)據(jù)的差異來計算流量相對誤差。校驗點至少包括溫度1個點、壓力2個點、差壓3個點。.
△X=(S1-S2)/S2X100%(式4)
式中，
△X一流量相對誤差;
S1一被檢積算儀流量;
S2--標準積算儀流量或經(jīng)確認的理論流量值。
3.3合成誤差校驗:
流量積算系統(tǒng)各組成儀表、流量積算儀等單體校驗合格后，方可進行系統(tǒng)回路合成誤差校驗，即聯(lián)校。分別在溫度、壓力和差壓變送器加載響應(yīng)信號，進行上下行程校驗，每行程不少于5個點，校驗點.盡量均勻，讀取顯示值和理論值。
△Sn=(As-A)/SX100%(式5)
式中，
△Sn一各校驗點合成誤差;
As一各校驗點實際輸出值;
A一各校驗點理論輸出值;
S一一變送器量程。
3.4誤差分析
通道信號轉(zhuǎn)換誤差、流量積算相對誤差和流量積算回路合成誤差的側(cè)重點不同，前者側(cè)重于A/D轉(zhuǎn)換器、隔離板和積算軟件等誤差的綜合分析。該誤差可以和回路合成誤差同時進行，若回路的聯(lián)校誤差在誤差容許范圍之內(nèi)，可不進行該誤差的校驗。中者側(cè)重于流量程序的驗算誤差，包括計量參數(shù)管理、壓縮因子、真實相對密度的計算等。后者包含現(xiàn)場儀表和通道信號轉(zhuǎn)換誤差兩部分，是一個綜合誤差，該誤差關(guān)鍵。
4建議
(1)制定計量積算系統(tǒng)校驗規(guī)范,明確校驗內(nèi)容、誤差積算方法等，對計量系統(tǒng)特別是外銷計量管理規(guī)范化。
(2)制定流量積算軟件考核程序，明確計量參.數(shù)設(shè)定等功能，建立軟件驗證機制，降低由于人為問題，造成的流量軟件層次不齊。
(3)對關(guān)鍵或氣源復(fù)雜計量點，安裝氣相色譜儀錄取實時物性參數(shù):無條件計量點，可適當調(diào)節(jié)取樣周期，及時修改組分，提高計量精度，防止糾紛發(fā)生。
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