如何減少旋旋渦氣體流量計的誤差
發(fā)布時間:2017-07-13瀏覽次數(shù):1308返回列表
導讀:旋旋渦氣體流量計產(chǎn)生誤差的因素,計量儀表引起的誤差(流量范圍、壓力變化、直管段因素),使用條件變化引起的誤差(機械振動、介質(zhì)中含有雜質(zhì)、電磁干擾)等,因此在使用智能旋漩渦流量計的過程中,須考慮到這些因素是否會影響到流量計的正常作。
旋旋渦氣體流量計產(chǎn)生誤差的原因
1、計量儀表誤差
(1)流量范圍
每個規(guī)格的流量計均有其流量范圍,當介質(zhì)流量低于流量下限時,如果介質(zhì)流速過低,無法檢測流速,將無法保證度;而當流量于流量上限時,TDS旋式流量計的壓力損失過大,會產(chǎn)生丟脈沖、漏計等現(xiàn)象,無法保證流量計的度。
另外,由于油田開發(fā)的特殊性,般在開發(fā)初期,氣量大,到開發(fā)后期,氣量不斷減少,因此流量計的量程比是個關鍵的因素。在流量計選型時,須以作流量處于流量計所能覆蓋的流量范圍內(nèi)為原則。TDS旋式流量計的量程比般在15∶1左右,超出量程的上限或下限,均會出現(xiàn)較大的計量誤差。
(2)壓力
壓力的檢測對氣體的準確測量起著決定性的作用,特別是要減少相對誤差,對于個度為±0.5%FS(滿量程度),量程為0.5MPa的壓力傳感器,其測量大誤差為0.5MPa×0.5%=±2.5kPa;而在檢測200kPa的介質(zhì)壓力時,其大相對誤差為±2.5/200×=±1.25%。由此可見,隨著檢測點壓力的升,相對誤差越來越小,因此在使用前定要根據(jù)況的壓力選擇合適的傳感器量程。
此外,壓力損失大是旋式流量計的個缺陷,經(jīng)過不斷改,已使壓力損失得到了有效控制,但與渦輪流量計等相比還有差距。因此,當有壓力損失要求時,若選擇TDS系列流量計,應考慮此因素。
(3)直管段
從智能旋漩渦流量計的計量原理可知,流體介質(zhì)的流動狀態(tài)對測量結果有較大的影響,故在流量計的前后位,應有足夠長的直管段以保證介質(zhì)的穩(wěn)定流動。
般地,表前直管段不小于5D,表后直管段不小于1D。如果受空間限制,例如表前無節(jié)流件時,表前直管段可放寬至不小于3D。但表前有節(jié)流件時,須滿足表前直管段不小于5D。
表前為擴大段,直管段不大于3D時,度基本不受影響;表前有節(jié)流件而直管段不大于5D時,誤差般不大于3%~5%。
2、況變化誤差
該誤差主要是由脈動流現(xiàn)象和超量程、流程頻繁波動引起的。管道中氣體流速和壓力發(fā)生突然變化,成脈動流,引起差壓波動,當節(jié)流裝置出現(xiàn)明顯的脈動流時,計量可能產(chǎn)生較大誤差。有關文獻出,脈動流引起的誤差大可達20%~30%。當前,脈動的主要來源為輸氣干線。
(1)機械振動
管道的強烈機械振動會對流量計產(chǎn)生影響,TDS系列流量計的抗機械振動能力雖然明顯優(yōu)于LUXZ,但在有強烈機械震動的場合,TDS系列流量計的度可能會降低。
(2)氣體雜質(zhì)
氣體分離不徹底,氣質(zhì)含有較大顆?;蛴休^長纖維雜物時會堵塞流量計,影響流量計傳感器對渦流旋轉(zhuǎn)頻率的測量,使流量計的度下降;另外,分離不徹底的天然氣氣質(zhì)中含有液體,會腐蝕流量計的各個連接位和傳感器(經(jīng)化驗,華北油田采油四廠域內(nèi)分井站的氣體含有H2S),連接位使用的密封墊片腐蝕后會成流量計的局滲漏,影響了流量計的計量。
(3)電磁干擾
無論是標定設定參數(shù),還是廠家設定參數(shù),均存于旋漩渦流量計積算儀中的電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)中,在斷電的情況下也可長期保存,當遇到強烈的電磁干擾沖擊或其他較強干擾時,這些參數(shù)也存在分變化的可能性。儀表內(nèi)參數(shù)的變化會導致儀表癱瘓,產(chǎn)生無規(guī)則的計量結果。
3、其他誤差
操作不到位、管理不嚴等因素也會引起較大的計量誤差;在安裝流量計的地方,為了便于維修,般都設有旁通流程,如果旁通閘門沒有關嚴或者有內(nèi)漏,便會引起較大的計量誤差;沒有按期檢定流量計,相關參數(shù)漂移也會引起較大的計量誤差。
減少旋旋渦氣體流量計測量誤差的辦法
1、旋旋渦氣體流量計的選型合理,勿使實際小流量QVmin低于所選通徑流量計流量范圍下限。
2、安裝正確:旋旋渦氣體流量計上游的應有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應光滑、不能有臺階,磨平連接法蘭的焊縫,法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明:切不合理的安裝,都將導致流量計計量值偏低。遠離震蕩源,或在流量計上、下游安裝支墩,以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。
3、旋旋渦氣體流量計的氣質(zhì)相對干凈,尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時,應即時清洗流量計。減少氣流脈動的影響,可在智能旋漩渦氣體流量計前安裝緩沖罐,或者加長智能旋漩渦氣體流量計上游的計量直管段長度。及時對旋漩渦氣體流量計行計量檢定,確保量值準確度。
旋旋渦氣體流量計產(chǎn)生誤差的原因
1、計量儀表誤差
(1)流量范圍
每個規(guī)格的流量計均有其流量范圍,當介質(zhì)流量低于流量下限時,如果介質(zhì)流速過低,無法檢測流速,將無法保證度;而當流量于流量上限時,TDS旋式流量計的壓力損失過大,會產(chǎn)生丟脈沖、漏計等現(xiàn)象,無法保證流量計的度。
另外,由于油田開發(fā)的特殊性,般在開發(fā)初期,氣量大,到開發(fā)后期,氣量不斷減少,因此流量計的量程比是個關鍵的因素。在流量計選型時,須以作流量處于流量計所能覆蓋的流量范圍內(nèi)為原則。TDS旋式流量計的量程比般在15∶1左右,超出量程的上限或下限,均會出現(xiàn)較大的計量誤差。
(2)壓力
壓力的檢測對氣體的準確測量起著決定性的作用,特別是要減少相對誤差,對于個度為±0.5%FS(滿量程度),量程為0.5MPa的壓力傳感器,其測量大誤差為0.5MPa×0.5%=±2.5kPa;而在檢測200kPa的介質(zhì)壓力時,其大相對誤差為±2.5/200×=±1.25%。由此可見,隨著檢測點壓力的升,相對誤差越來越小,因此在使用前定要根據(jù)況的壓力選擇合適的傳感器量程。
此外,壓力損失大是旋式流量計的個缺陷,經(jīng)過不斷改,已使壓力損失得到了有效控制,但與渦輪流量計等相比還有差距。因此,當有壓力損失要求時,若選擇TDS系列流量計,應考慮此因素。
(3)直管段
從智能旋漩渦流量計的計量原理可知,流體介質(zhì)的流動狀態(tài)對測量結果有較大的影響,故在流量計的前后位,應有足夠長的直管段以保證介質(zhì)的穩(wěn)定流動。
般地,表前直管段不小于5D,表后直管段不小于1D。如果受空間限制,例如表前無節(jié)流件時,表前直管段可放寬至不小于3D。但表前有節(jié)流件時,須滿足表前直管段不小于5D。
表前為擴大段,直管段不大于3D時,度基本不受影響;表前有節(jié)流件而直管段不大于5D時,誤差般不大于3%~5%。
2、況變化誤差
該誤差主要是由脈動流現(xiàn)象和超量程、流程頻繁波動引起的。管道中氣體流速和壓力發(fā)生突然變化,成脈動流,引起差壓波動,當節(jié)流裝置出現(xiàn)明顯的脈動流時,計量可能產(chǎn)生較大誤差。有關文獻出,脈動流引起的誤差大可達20%~30%。當前,脈動的主要來源為輸氣干線。
(1)機械振動
管道的強烈機械振動會對流量計產(chǎn)生影響,TDS系列流量計的抗機械振動能力雖然明顯優(yōu)于LUXZ,但在有強烈機械震動的場合,TDS系列流量計的度可能會降低。
(2)氣體雜質(zhì)
氣體分離不徹底,氣質(zhì)含有較大顆?;蛴休^長纖維雜物時會堵塞流量計,影響流量計傳感器對渦流旋轉(zhuǎn)頻率的測量,使流量計的度下降;另外,分離不徹底的天然氣氣質(zhì)中含有液體,會腐蝕流量計的各個連接位和傳感器(經(jīng)化驗,華北油田采油四廠域內(nèi)分井站的氣體含有H2S),連接位使用的密封墊片腐蝕后會成流量計的局滲漏,影響了流量計的計量。
(3)電磁干擾
無論是標定設定參數(shù),還是廠家設定參數(shù),均存于旋漩渦流量計積算儀中的電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)中,在斷電的情況下也可長期保存,當遇到強烈的電磁干擾沖擊或其他較強干擾時,這些參數(shù)也存在分變化的可能性。儀表內(nèi)參數(shù)的變化會導致儀表癱瘓,產(chǎn)生無規(guī)則的計量結果。
3、其他誤差
操作不到位、管理不嚴等因素也會引起較大的計量誤差;在安裝流量計的地方,為了便于維修,般都設有旁通流程,如果旁通閘門沒有關嚴或者有內(nèi)漏,便會引起較大的計量誤差;沒有按期檢定流量計,相關參數(shù)漂移也會引起較大的計量誤差。
減少旋旋渦氣體流量計測量誤差的辦法
1、旋旋渦氣體流量計的選型合理,勿使實際小流量QVmin低于所選通徑流量計流量范圍下限。
2、安裝正確:旋旋渦氣體流量計上游的應有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應光滑、不能有臺階,磨平連接法蘭的焊縫,法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明:切不合理的安裝,都將導致流量計計量值偏低。遠離震蕩源,或在流量計上、下游安裝支墩,以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。
3、旋旋渦氣體流量計的氣質(zhì)相對干凈,尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時,應即時清洗流量計。減少氣流脈動的影響,可在智能旋漩渦氣體流量計前安裝緩沖罐,或者加長智能旋漩渦氣體流量計上游的計量直管段長度。及時對旋漩渦氣體流量計行計量檢定,確保量值準確度。