關於沼氣流量計在天然（rán）氣處理深冷裝置中存在問題分析

本文概述：
流（liú）量測量與（yǔ）計量與測量（liàng）是天（tiān）然氣采集與（yǔ）供應過程中重要（yào）的環節，無論（lùn）是對於核算產部門采輸和衡量天然氣用氣效率的主要技術指標。還是用於銷（xiāo）售（shòu）部門的不實（shí）現公平的（de）貿易結算，都具有重要的作用與意義。對天然氣實現準確的計量能夠為改進生（shēng）產工藝、提高產（chǎn）品質量、降低產品生產成本、確保安全生（shēng）產等提（tí）供依據，提高經濟效益和社會效益。本文就沼氣流量計在天然氣處理中的遇到了一些問題和解決方法作一個簡單的（de）分析。
1、天然氣深冷（lěng）裝置計量的（de）現（xiàn）狀
天然氣是一種高效、清潔燃料和優質（zhì）的化工原料。中國是天然氣資源比較豐富的大國，資（zī）料顯示（shì），我國（guó）天然氣遠景儲量達3.8×1013m3(38萬億m3)，目前已探（tàn）明儲量就有1.6×1012m3(1.6萬億m3)。天然氣流量計量已經（jīng）成為天然氣工業生產發展的重要組成部（bù）分，在企業生產和經營管理中，流量計量是一項日常進行的重要的技術基礎工作。目前在我們油氣初加工深冷裝置中，天然氣的計量采用的是（shì）大慶（qìng）橈興（xìng）公司（sī）生（shēng）產的沼氣流量計。
2、沼（zhǎo）氣流（liú）量計的結構原理及（jí）特點
沼氣流（liú）量計屬於節流裝置又稱為差壓式流量計，是由（yóu）一次檢測件(節（jiē）流件)和二次裝置(差壓變（biàn）送器和流量顯示儀)組（zǔ）成，廣泛應用於氣體、蒸汽和液體的流量測量（liàng）。沼氣流量計用於天然氣流量測量具有結構簡單、維修方便，性能穩定，使（shǐ）用（yòng）壽命長、價格低等特點，因此是天然（rán）氣計量的主要儀表。
沼（zhǎo）氣流量計（jì）的（de）結構原理： 在管路上裝有一塊孔（kǒng）板，孔板兩側（cè）接測壓管，分別與U型壓差計相連接。沼（zhǎo）氣流量計是利用流體通過銳孔的節（jiē）流作用，使流速增大，壓強減小，造成孔板前（qián）後壓強差，作為測量的依據。
3、目前沼氣流量計（jì）計量中（zhōng）存在的（de）問題及（jí）產生的原因
沼氣流量計自20世紀70年代引入我國使用，逐步在天然氣流量計量（liàng）中獲（huò）得了廣泛應用。1983年我國製定了天然氣（qì）行業標準，並於1996年經過修訂，成為現在執行的標準：《天然氣流量的標準孔板計量方法》(SY/6143-1996)，此標準在孔板的結構形式、技術要求、節流裝置的取（qǔ）壓方式、使用方法以及流（liú）量計算及其不確定度方（fāng）麵（miàn）進行了規範，為天然氣流量的標準孔板計量提供了標準依據。但（dàn）沼氣流量計在天然（rán）氣流量計量中還（hái）存（cún）在（zài）不少問題。沼（zhǎo）氣流量計由三部分組成：節流（liú）裝置、差壓變送器和流量顯示儀。由於現場安裝很大一部分儀表在露天或者（zhě）室外工（gōng）作條件惡劣的情況下，節流裝置（zhì）與差壓變送器（qì）及其連接部分引壓管線是使用維護（hù）的（de）重（chóng）點。《天然氣流量的標準孔板計量方（fāng）法》(SY/6143-1996)中指出，天然氣從地層中開采出來，雖經分離、除塵和（hé）過（guò）濾，因其所含成份十分複雜（zá），從單井計量、集氣計量到配（pèi）氣計量，氣體組分各不相同，所以節流裝置在使用中（zhōng）所受到的腐蝕程（chéng）度亦各不同。特別對（duì）孔板直角入口邊緣和測量管內壁的衝刷、腐蝕尤為嚴（yán）重，這將（jiāng）影響孔板直角（jiǎo）入口邊緣弧半徑rk和測量（liàng）管內（nèi）壁的相對粗糙k/d，使其超出規定標準，導致流出係數c發生變化，*終使流量測量不確定（dìng）度超出估計數。
3．1儀器本（běn）身產生（shēng）的誤差(1)孔板入口直角銳利度超出標準規定；(2)管（guǎn）徑尺寸與計算不（bú）符；(3)孔板厚度誤差（chà）；(4)節流件附件（jiàn）產生台階、偏心（xīn）；(5)孔板上遊端麵平度；(6)環室尺寸產（chǎn）生台階、偏心；(7)取壓位置；(8)焊接、焊縫（féng）突（tū）出；(9)取壓孔加工不規範或（huò）堵塞（sāi）；(10)節流件不同軸度。3．2安裝誤差 管線布置（zhì）的偏離，管線布置的偏離造成的安裝誤差（chà）是普遍（biàn）性的（de），其產生的主要（yào）原因是現場不能滿足直管段要（yào）求（qiú）的長度。
3．3使用誤差
(1)孔板彎曲(變形)；(2)上遊測量管沉積髒物；(3)上（shàng）遊端麵沉積髒物；(4)孔板入口直角邊緣變鈍、破損（sǔn）；(5)雷（léi）諾數範（fàn）圍不符（fú）合標準規定（dìng）；(6)管道粗糙度影響（管道粗糙度增加、管道粗糙度變化）。
在深冷裝置中，處理的天然氣中雜（zá）質比較多，容易在上遊斷麵沉積贓物，間接導致在差壓變送器（qì）的正負壓室形成積液，這樣就導致了差壓（yā）變送的零點發生飄移，大大降（jiàng）低了（le）計量的準確性。為了避免贓物沉積，需將沼氣流（liú）量（liàng）計中的孔板定期的（de）搖出進行清理，但是這需（xū）要（yào）多（duō）方麵的配合才（cái）能（néng）完成這項工作，增加裝置的啟停次數，降低了產品的收率，直接影響到了生產效益，加大了生產成本。
4、解決天然氣孔板計量問題（tí）的途徑4．1依據標準，加強（qiáng）儀表的安（ān）裝、使用（yòng）、維（wéi）護等管理，消除人為誤差
沼氣流量計的安裝和使（shǐ）用誤差是在安裝時或長（zhǎng）期使用中由於流體介質腐蝕、磨損、沾汙等造成（chéng）的。因此（cǐ），應嚴格按技術要求安裝流量計量係統，消除安裝誤差。在使用過程中，操作人員（yuán）應做好（hǎo）係統的檢修、維護、保養工作，延（yán）長其使用壽（shòu）命，減小計量誤差。同時，在實（shí）際應用中（zhōng）應強化宣貫徹（chè）SY/T6143-1996標準力度，《天（tiān）然氣流量的標準孔板計量方法（fǎ）》 （SY/6143-1996)中提到了減少誤差的（de）方法。附錄《節（jiē）流（liú）裝置在使用中出現部分（fèn）偏離標準規定的處理》中規定，在實（shí）際應用中采取在流出係（xì）數C中增加二個修正係數（shù），即孔板入口尖銳度修正係數和管壁粗糙修（xiū）正係數，或者采用可換孔板節流裝（zhuāng）置。因此（cǐ）在天然氣計量的實際（jì）應用中應深入研究，吃透《天然（rán）氣流量的（de）標準孔板計量方法》(SY/T6143-1996)的精（jīng）髓，嚴格按（àn）標準規定（dìng）安裝（zhuāng）、使用、處理數據，保證天然氣流量計量的準確性。
4．2正確選用配套的儀表測（cè）量儀（yí）表應*選標準節流（liú）裝置，當流量變化範圍大（dà）時要考慮用寬量程智能（néng）差變，其（qí）它類型檢（jiǎn）測儀表在相（xiàng）應的計量天然氣的標準出前台，應（yīng）慎重（chóng）選用。二次儀（yí）表的計量模（mó）型應符合 SY/T6143-1996的要求（qiú），能輸（shū）入組（zǔ）份實時計算（suàn）C值。
 4．3消除氣流中的脈動流
管道中由於氣體的流速和壓力發生突然變化，造成脈動流，它能引起（qǐ）差壓（yā）的波動，而節流裝置的流量計算公式是以（yǐ）蘭（lán）孔板的穩定流動為基礎的（de），當測量點有脈動現象時，穩定原理不能成立，從而影響測量精度（dù），產生計量誤差。
脈流（liú）流量總（zǒng）不確定度（dù）等於（yú）按（àn）GB/T2624-93計算的測量誤差與脈動附加不確定度的合成。
因此，為了保證天然氣計量精（jīng）度，必須抑（yì）製脈動流。常用的措施有：
(1)在滿足計量能力的（de）條件下，應選擇內徑較（jiào）小的測量管，提（tí）高差壓和孔徑比；
(2)采用短（duǎn）引壓管線，減少管線中（zhōng）的阻力件，並使上下遊管線（xiàn）長（zhǎng）度相等，減少（shǎo）係統中（zhōng）產（chǎn）生諧振和壓力脈動振幅增加；
(3)從管線中消除遊離液體，管線中的積液引起的脈動可采用自動清管係統或低處安裝分液器來處理（lǐ）。
4．4計量裝置的設計（jì）安裝應符合SY/T 6143-1996
由於影（yǐng）響沼氣流量計測（cè）量精度的根（gēn）本原因是節流裝置的幾何形狀和流動動（dòng）態是否偏離設計標準。因此在使用過程中必須定期做（zuò）好係統的校檢、維（wéi）護工作，對於實際使用中的壓力（lì）、溫度、流量等工況參數（shù）的變化，應進行及（jí）時修正。可采用全補償的流量計算機的（de）積算方案，以減少計量誤差，確保計（jì）量精度。

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