天然氣計量工藝分析

1、天然氣計量工藝分析一、目標天然氣流量是天然氣開發(fā)生產(chǎn)、集輸處理和內(nèi)外供氣的主要 參數(shù)，是油氣田勘探開發(fā)、科研、生產(chǎn)和經(jīng)營分析論證的重要依 據(jù)。目前天然氣計量大多采用標準孔板節(jié)流裝置構成的孔板流量 計，主要是由于它具有堅固耐用、性能可靠、方便維修等優(yōu)點。 根據(jù)給定條件和具體要求，計算孔板流量計的流量、孔板開孔直 徑、差壓計量程以及不確定度?？装辶髁坑嬤M行流量測量原理是 基于當流體通過節(jié)流件時，在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差，即通過測量 壓差和壓力、溫度來計算流量的。二、方法和理論：（一）流動方程根據(jù)天然氣流量計算的基本公式和氣體的狀態(tài)方程，得出反應修 正參數(shù)內(nèi)容的實用公式，可用于計算天然氣流量、孔板開孔直

2、徑 設計計算、壓差計量程設計計算和不確定度估算，計算公式如下:q = A CE F F e d 2 Ip APm m F Z T 71流出系數(shù)CC = 0.5961 + 0.0261 P 20.261 P 8 + 0.000521(106H(0.0188+ 0.0063 A)P0.3-0.031 M-0.8M 1.121.3+ X).043 + 0.08 e-10乙 1 - 0.123 e-乙 1 X - 0.11 A) P 4當 D71.12mm 時，C = C + 0.011(0.75 - p 丫2.8 - DI 25.4 J2 LM 2 = 1_2-，A =(19000 p )R1JeD

3、 /0.8R = 1.27 x 10 6 里_e Dh D1取壓方式和位置系數(shù)L1 = d標準法蘭取壓方式（25.4mm）處:標準角接取壓方式：匕=氣=0 孔徑比1相對密度系數(shù)F仔，是因為天然氣實際密度G不等于設定的 相對密度值1.00而引入的修正系數(shù)，其值按下式計算F G G r可膨脹系數(shù)e ，是因天然氣流經(jīng)孔板是伴隨有密度變化而 引入的修正系數(shù)，計算公式如下1-8 = 1-().351 + 0.256 p 4 + 0.93 p 8)上式僅適用于下游氣流的絕對壓力與上游氣流的絕對壓力之比 匕/ p大于或等于0.75, 一般情況下等熵指數(shù)K可取1.3。超壓縮系數(shù)Fz是因天然氣的特性偏離理想氣體

4、定律而導出 的修正系數(shù)，其值按下式計算：流動溫度系數(shù)七，是因氣流的絕對溫度T偏離標準20C (293.15K)時而引入的修正系數(shù)，其值按下式計算：F _ J293 .15式中T為273.15+11漸進速度系數(shù)E可通過下式計算得到:1 _ H操作條件下孔板開孔直徑d和測量管內(nèi)徑d _ dh + 上 q - 120 )D _ Dh + A(t - t)測量壓差A P _ P - P0.5天然氣質(zhì)量流量不確定估算qm1f5APY +4 Lap J其中:(0.7 - p) o ,0.1 p 0.21000.5,0.2 p 0.61001.66 p -0.5 八,0.6 p 0.75100+ + 0.9

5、(0.75 - p )(.8 - J土, D 0.5且 R D l Z1 J0.5A PKA Pi5A PA P5 T1-T15 P1P1式中標準狀態(tài)下（20 C,1.01.325KPa）氣體的質(zhì)量流量，kg/sAm 質(zhì)量流量計量系數(shù)，是采用的質(zhì)量流量而定，這里采用3.8295e-6d在操作條件下的開孔直徑，mmD在操作條件下的測量管內(nèi)徑，mmK天然氣的比熱比，k = Cp-CZ 1天然氣進口壓縮系數(shù)p 1天然氣進口密度，kg/mA3gr天然氣的真實相對密度、一一天然氣在操作條件下的動力粘度，mPa.sAP 孔板測量壓差，PaP測量靜壓，Pa管徑雷諾數(shù)P1 孔板進口測量壓力，Pa 尸2孔板出口

6、測量壓力paR eDl1 一一孔板上游端面到上游取壓孔軸線的距離，mm。標準法蘭為25.4mm12 一一孔板下游端面到下游取壓孔軸線的距離，mm。標準法蘭為25.4mmd 20、D 20孔板開孔、測量管在20C 土 2C條件下的檢 測直徑，mm孔板、測量管的線膨脹系數(shù)，mm/mm.cF r雷諾數(shù)系數(shù)F G相對密度系數(shù)F z 超壓縮系數(shù)F 流動溫度系數(shù)膨脹系數(shù)的選擇可參考下表20100C線膨脹系數(shù)材質(zhì)Mm/mm.CA3鋼，15鋼1.175E-0510鋼1.160E-0520鋼1.116E-0545鋼1.159E-051Cr3，2Cr31.050E-051Cr171.000E-0512Cr1Mov1.020E-05Cr6SiMo1.150E-052Cr12NiMoWV1.080E-051Cr18Ni9Ti1.660E-05普通碳鋼1.100E-05工業(yè)碳鋼1.650E-05黃銅1.780E-05紅銅1.720E-05三、參考文