1、改變孔板片厚度
夾帶液體的氣體在孔板流量計(jì)計(jì)量時(shí)會(huì)使測量值比實(shí)際值偏高。在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)能在孔板片上發(fā)現(xiàn)冰晶狀的水合物附著，在孔板片置于溫暖處一段時(shí)間后，水合物融化蒸發(fā)，留下水漬。證明當(dāng)時(shí)流經(jīng)孔板片的是濕天然氣，孔板片上附著的冰狀結(jié)晶是天然氣中的水分子在高壓的情況下和甲烷一起形成的水合物，分子式CH4.XH2O。天然氣水合物結(jié)晶附著在孔板片上使孔板片厚度變相增加�？梢栽O(shè)想隨著孔板厚度增加，流體流經(jīng)孔板的時(shí)候就相當(dāng)于是在通過一個(gè)狹長的通道，這樣就會(huì)對流動(dòng)中的流體產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)制性的收聚匯集作用，影響流體的流速，流速變化引起孔板前后壓差變化，進(jìn)而影響到流出系數(shù)的大小，造成流量計(jì)量誤差。
關(guān)于孔板厚度變化對流量測得值的影響程度，后文中用數(shù)值模擬的方法把不同厚度的孔板片用在被測管道中，通過分析流經(jīng)節(jié)流孔板流體的流場變化，得出每種孔板厚度對應(yīng)的節(jié)流孔板上下游壓差，定性分析節(jié)流孔板片厚度變化對流量測得值的影響。天然氣水合物凝結(jié)在孔板上，導(dǎo)致孔板厚度增加，流經(jīng)孔板的天然氣流場因此改變，孔板上下游的差壓值減小，孔板流量計(jì)測得值隨之減小。所以在對孔板流量計(jì)的維護(hù)工作中，應(yīng)定期檢查、清洗孔板片，擦掉孔板片上滯留的天然氣水合物及其它雜質(zhì)。
被測流體最理想狀態(tài)是無旋的定常流，而且是單相的牛頓流體，如果氣體含有均勻分散的液體顆粒，且液體顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2%，那么也可以認(rèn)為該氣體是單相的牛頓流體。當(dāng)濕天然氣流經(jīng)節(jié)流孔板時(shí)，流體在節(jié)流孔板之前的截面I就開始收縮并加速，流經(jīng)節(jié)流孔板后，在孔板下游一段距離后才恢復(fù)到平穩(wěn)流動(dòng)狀態(tài)。 這一過程中天然氣產(chǎn)生了降壓和降溫，如果壓力、溫度突破此時(shí)天然氣中水蒸氣、烴類的析出臨界值，就會(huì)有液態(tài)烴、凝結(jié)水析出。濕天然氣中析出的這些液體容易造成孔板前后積液，而且是不穩(wěn)定的積液，會(huì)引起節(jié)流孔板上下游取壓口處的壓力波動(dòng)，影響差壓測得值。產(chǎn)生的液滴集聚后還可能堵塞導(dǎo)壓管，這都會(huì)給濕天然氣測量帶來不利影響。
在日常給孔板流量計(jì)的差壓變送器排污時(shí)，有時(shí)能排放出液體，證明當(dāng)時(shí)流經(jīng)差壓
變送器的導(dǎo)壓管的是濕天然氣。天然氣中的水分子在高壓和壓力波動(dòng)的情況下凝結(jié)成水滴逐漸聚積在導(dǎo)壓管內(nèi)。
有人做過研究：用孔板流量計(jì)測量氣體流量，夾帶液體的氣體會(huì)使流量測得值增加，其增加的幅度與節(jié)流孔板的孔徑與測量管道內(nèi)徑的比值β和夾帶的液體體積有關(guān)。當(dāng)氣體中夾帶少量液體時(shí)，流量測量不確定度增高，測量的濕天然氣流量偏差隨β的增加而減少，在β比為0.7時(shí)，測得的流量偏差為-1.7 %。 |
