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      LNG計量中影響質(zhì)量流量計精度的主要因素

      時(shí)間:2024-06-10 08:33:40 點(diǎn)擊:31次

      1、液體內含有氣體的影響

      當液體中含有大量氣體時(shí),會(huì )對計量結果產(chǎn)生顯著(zhù)的影響。在高壓下,氣泡在流過(guò)儀表時(shí),由于撞擊而破碎,易引起儀表內壁的凹陷,從而對儀表造成損害,在使用時(shí),極易引起儀表零點(diǎn)偏移,增加儀表的計量誤差。

      試驗結果顯示,當氣泡含量為1%(容積)時(shí),其計量精度可達1%~2%,而當氣泡含量為10%(容積)時(shí),其計量精度可達15%~20%。液體中出現氣體的原因有:一是液體自身含氣,在工作狀態(tài)不平穩時(shí)液體易把通過(guò)管道、設備高點(diǎn)的氣帶入到質(zhì)量流量計中;二是一般站場(chǎng)都在進(jìn)料口安裝了控制閥門(mén),以實(shí)現對流量或壓力的調整,而在伯努利方程的基礎上可知,在閥門(mén)開(kāi)啟角度過(guò)小時(shí),閥門(mén)前、后壓力差異過(guò)大時(shí),閥門(mén)后壓力降低,流量增加,容易出現氣穴現象;三是由于流量中的液體溫度過(guò)高,壓力過(guò)低,使液體中的蒸汽壓力小于介質(zhì)中的飽和蒸汽壓,因而生成氣體。

      2、安裝條件及工作環(huán)境影響

      質(zhì)量流量計的工作原理是液體在計量管道中流動(dòng),在管道中形成科里奧利力,從而達到計量目的,所以需要對安裝過(guò)程進(jìn)行嚴格控制,確保在沒(méi)有應力的情況下進(jìn)行安裝。但在安裝作業(yè)中,因為安裝引起的應力是不可避免的。

      (1)應力對質(zhì)量流量計的影響。如果存在留置位置太大或太小、兩邊管道的接觸面太高或太低、在安裝時(shí)用力過(guò)猛,都會(huì )引起兩邊管道的拉力、擠力和剪力,這些都會(huì )引起質(zhì)量流量計內部的振動(dòng)管發(fā)生扭曲,進(jìn)而引起流量計的零位漂移,從而影響計量精度。

      (2)振動(dòng)的影響。在質(zhì)量流量計工作時(shí),由于上游和下游管道的振動(dòng)、或者其他流量計工作時(shí)的振動(dòng),使流量計的振動(dòng)管接收到有余量的振動(dòng),就會(huì )影響流量計的計量精度。

      (3)若質(zhì)量流量計設置在與變壓器設備等較大干擾源距離較近的位置或在流量?jì)x表的周?chē)惭b有電機、變壓器、發(fā)射器、高壓電纜等電磁裝置時(shí),可能會(huì )受到磁場(chǎng)和RF的干擾,進(jìn)而引起計量信號的偏移,影響質(zhì)量流量計的讀取,從而對流量?jì)x表的計量產(chǎn)生不利影響。

      因此,在進(jìn)行質(zhì)量流量計的安裝工作時(shí),要對安裝位置進(jìn)行合理選擇,要避開(kāi)振動(dòng)設備和強電磁場(chǎng)。

      3、溫度因素的影響

      從理論上講,介質(zhì)溫度對質(zhì)量流量計的影響是微乎其微的,但通過(guò)多項試驗可知,介質(zhì)溫度會(huì )對計量精度產(chǎn)生較大的影響,可以從下面幾個(gè)角度來(lái)證明。

      (1)計量原理。根據測量原理,在測量過(guò)程中,測量管道的彈性模量會(huì )隨溫度的變化而變化,在溫度發(fā)生改變時(shí),測管內的硬度將發(fā)生改變,從而對計量的精度產(chǎn)生一定影響。

      (2)溫度對流量計零點(diǎn)產(chǎn)生的影響。如果溫度發(fā)生改變,則會(huì )由于量程的改變,導致量程的零點(diǎn)發(fā)生改變,從而產(chǎn)生量程偏差。以零點(diǎn)計量為例,如果是在-192~-100℃的極低溫度下進(jìn)行,將對液化天然氣計量的準確性產(chǎn)生極大影響。在整個(gè)液化天然氣充填期間,每一單位流量是10~45 kg/min,相應的平均流量是25kg/min,在這樣的工作環(huán)境中,零位漂移是0.1kg/min。因此,質(zhì)量流量計因為介質(zhì)溫度因素導致的誤差是不能忽略的,為了確保計量的準確性,必須做好溫度補償,確保LNG的計量準確性。

      4、密封材料的影響

      在低溫工況下,采用質(zhì)量流量計必須保證密封,這是滿(mǎn)足液化天然氣計量的基本要求。首先,要確保質(zhì)量流量計的外殼中沒(méi)有任何空氣殘留物,為此在實(shí)踐中,某些質(zhì)量流量計采用了充氦的方法,以滿(mǎn)足以上工作需要。但隨著(zhù)時(shí)間的推移,問(wèn)題就會(huì )逐漸顯露,最終導致儀器的增益越來(lái)越低,直至失效。造成這一現象的根本原因是由于密封件本身的性質(zhì)發(fā)生了變化,致使傳感設備中的介質(zhì)發(fā)生泄漏,使外部氣體侵入,從而造成了質(zhì)量流量計的失效。另外,在實(shí)際應用中,部分生產(chǎn)廠(chǎng)商從工藝設計方面著(zhù)手,讓傳感器的密封口盡可能地遠離LNG介質(zhì),或者從密封材料方面著(zhù)手??偠灾?,各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)商都在努力尋求解決這一問(wèn)題的最佳方法。

      5、液體黏度的影響

      在對油液進(jìn)行流速計量時(shí),液體黏度的不同將對計量結果產(chǎn)生直接影響。當液體具有高黏度時(shí),其計量值有一定的偏差,但偏差的變化量很??;當液體黏度很低時(shí),其計量值會(huì )出現負誤差,且偏差變化量很大。在相同的密度、流量、壓力、溫度下,當稠度增加時(shí),液體以一定速度流入流量計,液體的動(dòng)能將相應增加,由能量守恒定律可知,當管道經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí),所引起的柯氏力將發(fā)生改變,進(jìn)而對計量精度造成影響。

      6、工藝波動(dòng)的影響

      工藝波動(dòng)對質(zhì)量流量計精度影響顯著(zhù)。工藝波動(dòng)是指測量對象的容積流量、工作壓力、測量溫度、滿(mǎn)管狀態(tài)等參數無(wú)規律變化。對國內多地零散氣回收領(lǐng)域采取“零儲存”設計的橇裝LNG裝置的調查發(fā)現,其回收的評價(jià)井放空天然氣具有井口壓力波幅大、原料穩壓性能差、氣體流量變化快、過(guò)程溫度調整頻繁、液體非滿(mǎn)管時(shí)間長(cháng)的特征,受儀表響應時(shí)間、小流量切除等因素影響,計量誤差超過(guò)15%。

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