小信号切除在节流装置计量中的影响

　　孔板流量计结构简单,操作较方便,使用技术成熟,使得其在管道计量中得到广泛应用。根据调查,在超声波流量计使用之前,差压式孔板流量计在整个油气管道贸易结算中占到了70%以上。随着仪表技术和计量技术的快速发展,许多新型计量设备得到广泛应用,但是孔板流量计仍然是目前我国天然气管道计量用得最多的计量设备,占整个贸易计量的50%左右。为了规范孔板流量计量,国家专门制定了GB2628和SY/T 6143计量标准,对计量系统进行了说明和要求[1],同时,也出台天然气场站仪表配备指南,对计量系统仪器仪表精度等级提出了要求。

　　但是由于孔板流量计量系统的结构特点,在节流装置的计量系统中,通过测量节流件前后的压力差计算流量。节流装置在使用中多数情况会出现这样一个有趣的现象。当平衡阀打开的时候,流量计量系统中仍然有流量的显示。甚至,在差压变送器的正负压室通大气而没有压力差的时候也显示流量。这就是小信号在起作用。

　　1　小信号引起的原因

　　在现场计量的实际情况中,大流量用户无论是瞬时还是小时累计流量都比较满足标准要求;但由于小流量用户多为民用,差压实际运行范围为0~90%,超出SY/T 6143—2004标准规定的范围(10% ~90% ),虽在数据处理上有小信号切除(一般为0·2% ),仍然会对流量计量造成大的影响。差压在低限运行时误差与流量计量理论误差可能达100%,但由于低限运行时其流量较小,对全天总量影响较小。

　　根据在某油田所做的流量计量现场对比实验,其瞬时流量偏差与标准装置可达到10·21%,但全天流量偏差却为1·00%,仍然满足GB/T 18603—2002中关于计量等级为C级站的准确度要求。因此,根据现场实验,引起小信号的原因主要有以下几点:

　　(1)差压变送器在调节的时候不准确。差压变送器在调节的时候,操作人员不可能做到非常好,只是把输出信号调节到差压变送器的准确度要求的范围内。

　　(2)差压变送器在使用中可能有零漂。差压变送器在零点的输出是会随时间改变的,从数学概率上讲可能正漂也可能负漂,但从实际工况来讲却是正漂多。

　　(3)信号经过系列路径(安全栅以及模块)后转变为数字信号可能造成失真。差压变送器输出的是模拟信号,计算机中处理的是数字信号,中途必须有一个转换过程,转换会造成一定的误差。节流装置在没有差压信号时计算机中所显示的一个非零信号就是本文中所谓的小信号,是一个必须予以切除掉的信号。而目前多数使用的流量计量系统中尚没有切除。小信号会有什么危害呢?

　　如果你是用户,你会发现在你没有使用的时候,你会为小信号埋单!我们通过计算来反映这样一个问题:对同一装置,在假设压力、温度等其他参数不变,只有差压信号起作用的情况下,流量为: