孔板流量计测量天然气现场检定方法
作者：admin 发布时间：2021-05-25 02:59:15 浏览次数 :407
现场系数检定
孔板流量计现场检定方法系指标准表比较法或称为传递型 校准法。传递校准的原理在于对照一台(或一组)已 知精度的标准表来校准(或称检定)另一台工作仪 表。在现场操作条件下使用标准表时，为保证不使 脉动流或旋转流送到试験段导致不**的检定结 果,必须创造较理想的流动条件和操作条件。
目前国际上作现场在线检定用的传递标准大多 采用文丘里音速啧嘴,其次是标准涡轮流量计。在 待定的条件下〈例如在实验室条件下且采用Mt或 PVTt法)，对上述两种标准表进行检定，**精度至 少可达±0.25%。
1.文丘喰
音速喷蕾芳面定式的(食濾量)流量仪表，对于 一台具有给是的噸都資卷的音速瓚嘴的这种仪表在 一个待定的压力下将给出一个并且只给出一个流 fto因此,为了得到孔板濾量计在操作范围内的精 度曲线，必须使用几个〈一组)不同喉部尺寸的啧嘴， 才能对孔板流量计进行操作范围内的检定〈例如仪 表满■程的20%~8Q%)。
2.現场检定乱板諭■计
(1)检定孔板流出系数C
检定原理:假设被校准的单台孔板流■计容■ 较大，需用数个喷嘴并联组合才能对它进行检定。 根据流体力学连续性定理，在某一时间内通过噗嘴 总的流量，同时也等于通过位于它上游的一台大容 量的孔板流■计的流量。
在线检定流程:检定滤程如图1所示。
S1检定诫程示意BI
Fig. 1. CallbraHoo flew sheet.
注丄调压K;2.4、5、6、7、W鷺止阀,3.孔板滯.聲流器,9.音速
,攻电合蕪统
检定孔板流出系数的检定方程式：
ZbRTb S CdiA g “(RToi )°-s ph[AtEd2FGeFTFz(p^p)°5 ] ' ；
式中：C为被检孔板流■计实际标定的流出系数； Cd,为第，个啧嘴的流出系数； C.,为第，个喷嘴的临界流函数； A ”为第》个啧嘴的喉截面积,mm; pai为第，•个啧嘴前的滞止**压力,MPa; Toi为第，个喷嘴前的滞止热力学温度,K; n为音速啧牌的支数； 批为标准状态下的**压力
(机=0.101 325 MPa);
Tb为标准状态下的熱力学温度
（=293.15 K）;
Zb为标准状态下天然气压缩因子；
R为气体常数；
A，为秒计量系数（A. =3.179 4x 10-6）；
E为渐近速度系数；
d为孔板开孔直径,mmf
Fg为相对密度系数；
e为可膨胀性系数；
Ft为流动温度系数；
Fz为超压缩因子；
/>1为孔板上游個取压孔处气旎**静压, MPa;
△p为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
如果检定的是新孔板，则使用时应按标定岀的 流出系数C值参加流量计算；
如果标定的是旧孔板，则应求出旎出系数的误 差，然后对流量进行修正。
（2）对孔板流量计进行系统仲裁检定
检定原理和工艺流程：
1） 在线检定时，应保证与原来工况条件尽量相 同，即装置本身不得有调修、更换、清洗；必须使用原 来的二次仪表.直管段等。
2） 检定时，试验压力应调节到和原来工作时的 压力相同。
3） 选择音速喷嘴的容量和调整组合数，使检定 的流量和原来使用时的流量范围相一致，在该流量 范围内至少检定4~6个流量点（包括**流量和* 小療量）。在每个流量点上至少运行15?30 min以 上。然后，根据原来计算方法和工具：包括公式、系 数图表等计算出在此时间内通过节流装置的流量， 即流量计示值Q禾。
4） 在试验的同时间内，记录喷嘴的上游滞止压 力仇和滞止温度T。，并按下式计算出它的体积旎 量：
Qb =璞旳"f濫E⑵ 式中：Qb为根据标准表计算出的，时间内的天然气 标准流量,n?;
%为天然气在标准状态下（0. 101 325 MPa, 293.15 K）的压缩因子；
如为标准状态下的**压力.队=0.101 325
MPa;
为标准状态下的热力学温度.Tb =293.15
t为在某一检定点，节流装置试验时间。
5）在各个統量点上，差压流暈计的示值误差按 下式计算：
Q示匚 @ x loo«
Wb
现场检定节流装置一几何检验法
1. 几何检验法说明
（1） 鉴于现场的实际条件（环境条件、检验设备 及人员专业水平），该处仅涉及计量站场对节流装置 在周期性的维护过程中所需要重点检验的几个技术 指标。未涉及的其它几何尺寸指标应在投入现场使 用前由厂家出厂检验确定。运抵现场后，由使用者 对照说明书按标准要求和安装单位共同验妆。
（2） 几何尺寸检验的技术要求应符合JJG—94 差压式流量计检定规程和SY/T6143—1996天然气 旎量的标准孔板反计量方法标准中所规定的各项指 标。
（3） 现场检定几何尺寸的基本测量手段必须具 备有:游标卡尺、内径千分尺、钢板尺、钢卷尺、塞规、 表面粗糙度比较样块、放大镜等。用以检验的量具 或仪器应具有有效的合格证书。其测量误差应在被 测量的允许误差的1/3以内。站场**配备专职 （或兼职）的检验者,以保证检發结果的可信度。
2. 孔板检验
（1） 外观检査
检査孔板上游端面、圆筒形部分及入口边缘不 应有脏污、积尘、腐蚀、明显损伤及变形现象。
（2） *具检验
平面度检验：用游标卡尺或钢板尺的棱面分别 紧靠孔板上、下游端面，在大致垂直的两个方位上. 估计透光的**缝隙寛度（用塞規检验）.其值与计 量管内径的比值应小于0.5%。
上游面及开孔圆筒形表面的粗糙度检验：以样 块（**用于被检孔板相同材料做成的样块）工作面 的表面粗糙度为标准，与孔板上游面及圆筒形表面 进行比较，从而以视觉（可借助放大镜）判断上述表 面的粗槌度足是否达到标准规定的要求（足< l0~4d ），有疑议时，可送检有关计量部门用表面粗 糙度测量仪实测R.。
孔板开孔直角入口边缘检验 :①前面用目测法 检査时，入口边缘应无卷边和毛刺，亦无肉眼可见的 异常(如缺口等)。或用触覚，即用指甲刮检入口时 应很锋利尖锐(凭经验)。②用反射光法检査时：当 d >25 mm用2倍放大镜将孔板倾斜45使日光和 人工光源射向直角入口边缘；当d <2S mm时,用4 倍放大镜观察边缘应无反射光。
上述方法有疑议时，应送检有关计量部门用模 铸法实濁入口边缘圆弧倒角半径. ,其值应满足 r* ^±0.000 4 rf (应注意下游出口边缘亦不允许有 明显缺陷爲
孔板开孔直径d的检验:使用游标卡尺在圆筒 形部分以大致相等角度的四个方位测量，其结果的 算术平均值作为现场实测孔径值。
其平均值；
4 =技4, (4)
71
式中为第、次测量的京值f
d为孔板开孔直径平均值；
n为测量次数。
开孔直径相对误差按式(5)计算：
Ed, = 了丄 x 100% (5)
任意一个直径d.与直税平均值廿之差不应大于 平均值的土 0.05%。
在计算流量不确定度E』=咎)时，若 E^Sd/d)用实测值，则建议测量«6)个％ 值,并按式(6)计算Ei0
Ed = (E，E%)“ ⑹
式中:Ea为d的重复性，可按式⑺计算；
E成为测量d的量具的准确度。
式中：丄为置信概率为95%时的t分布系数。
测量管直度和临度检验
1. 目测检査
测量管的直度在现场仅需目测，目测是直的则 被认为满足直度要求。在投入运行前还应对照出厂 说明书以钢卷尺量其测量管长度是否满足*小直管 段长度要求。目测测量管圆度时，如果端面圆戳面 呈明显的椭圆形状,厠必须更换测量管。测量管内 壁不允许有可见的焊疤、台阶、坑凹和污物，否则必 须打磨、填补和清洗干净。
2. 量具检验
测量管圆度按下面方法进行检验:用内径千分 尺在孔板上下游侧距取压孔轴向长度上各为0.5 D 的范围内实溜。实测结果，其溜量管内圜柱表面圆 度公差应满足以下要求。
(1) 在离孔板上游墙面(装有夹紫环时,应在夹 紧环前缘)。D.0.5 D及0 D至0.5 D之间的上游 直管段上取三个与管道軸线垂直的裁面，在每个截 面上，以大致相等的角距取M个内径的单测值，共得 12个単测值,并求其算术平均值。任一单测值与平 均值比较，其偏差不得大于±0.3%。
(2) 在离孔板上游墙面0D至2D之间的下游直 管段上与管道输线垂直的一个戳面上，以大致相等 的角距取4个直径単溜值。任一単测值与孔板上游 恻按a条规定方法得到的平均测量管内径。值比 较，其偏差不得大于±3%。
(3) 测量管内径D的平均值按类同式(4)计算， 直径百分误差按类同式(5)计算。
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