关于高级孔板阀节流装置清洗补偿系数设置探讨.doc

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1、....关于高级孔板阀节流装置清洗补偿系数设置的探讨源涛计量监督维护管理站E-mail:cytpetrochina..cn【摘要】高级孔板阀作为一种应用较为成熟的天然气计量贸易装置，被广泛使用，但现场清洗过程中补偿系数是否应该设置，以及确切的取值围，一直倍受争论。为此，通过现场计量比对和测试，对高级孔板阀清洗补偿系数设置的客观性和其取值围进行深入探讨和分析，以便这种使用维护方便、应用成熟的流量计量装置为现场天然气生产服务。【主题词】高级孔板阀清洗清洗补偿系数设置1、引言：高级孔板阀作为一种应用较为成熟的差压式流量计，因其工作稳定，使用

2、维护方便等优点，被广泛应用于天然气贸易计量现场，仅输气管理处围，现场在用和备用高级孔板阀就有270余台。当然，由于高级孔板阀特定的工作原理和结构，特别在特殊生产状态下的计量和补偿，比如清洗节流装置过程中的气量补偿，到目前为止由于没有统一的气量补偿定量标准，给管理者在使用过程中造成一些困难。1.1高级孔板阀的清洗：正常生产条件下的高级孔板阀状态节流装置清洗过程中的高级孔板阀状态上图为高级孔板阀的清洗示意图考虑到天然气特殊的组成和气质条件，高级孔板阀及其节流元件孔板按管理要求，每周必须至少清洗一次，一个完整的清洗、检查过程应包括准备工作、

3、提取孔板、清洗上、.资料.......下游表面、检查边缘尖锐度、核查开孔直径及编号，以及检查导板、孔板密封圈等一系列操作，以清洗一台150mm口径的高阀为例，整个过程至少耗时在15分钟以上。现场在用高级孔板阀节流元件孔板1.2清洗补偿系数的产生在正常生产条件下，天然气流经节流元件时，迫使流束在孔板处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，在孔板前后产生静压力差（差压），气流的流速越大，孔板前后产生的差压也越大，从而可通过测量差压来衡量天然气流过节流装置的流量大小。当高阀处于节流装置清洗过程中时，孔板被摇至高阀上阀腔后，此时无节流元件

4、产生前后差压，也就无法对天然气进行正常计量。传统方法是采用计量系统自动补偿或人工补偿的方式，两种方式都是计算出清洗操作前后正常生产条件下的平均瞬量Q1，乘以时间系数（清洗时间），作为管气流通过量，由于有国外研究报道，这期间的实际流量可能比清洗前后的瞬时流量平均值大，于是便在流量计算中引入一个大于等于1.0的数，即清洗补偿系数，乘以Q1和时间系数来作为最终的气量补偿值。然而，清洗补偿系数是否该引入并参与流量补偿，其确切取值围是多少这一争论一直困扰着国高级孔板阀的管理者和使用者。目前西南油气田分公司围的高阀清洗补偿系数设置现状是：现场在用

5、计量装置清洗补偿系数设置为1.0，即不对这期间的气量补偿量进行修正。2、清洗补偿系数是否应该引入，并参与气量补偿从一个完整、正常的计量支路来看，只要它与下游用户之间存在压差，将孔板提出计量管后，计量管段处于全通状态，气流通过的横截面积骤然增加，再由于缺少阻力元件孔板的节流作用，因此，可以想象：此时通过的天然气总量必然也会随之增加，为了论证这一点，我们选择了一个上、下游气源相对稳定的计量点做了如下实验：.资料.......测试现场J5清洗操作过程中J5历史数据一览J5清洗操作过程中J4历史数据一览站场汇管上安装有两条规格型号、工艺布局完

6、全相似计量支路J4、J5(DN200，表压5.2MPa).资料.......，我们在9：05对J5进行节流装置清洗，清洗节流装置前，由于所装孔板孔径不同，J4瞬量为2737206m3/d，J5瞬量为1389064m3/d，瞬量总计为4126270m3/d。9：09J5孔板被提入高阀上阀腔中，计量管处于全通状态，虽然无法测量其瞬量，但我们可以通过观察J4的瞬量数据，来估算J5的瞬量变化。9：09到9：10，J4瞬量由2736243m3/d陡降至1507330m3/d，随后就维持在1570000m3/d左右，9：22，J5孔板清洗、检查完

7、毕后又被放回测量管，J4瞬量由1565885m3/d猛增至2288965m3/d，9：29清洗操作结束，此时J4瞬量2288965m3/d，J5瞬量1899544m3/d，瞬量总计为4122931m3/d，基本保持不变。因此，基本可以推断：清洗J5过程中，由于缺少阻力元件孔板的节流作用，绝大部分天然气调头由J5流向下游，此时管压力下降，流速增加，这部分气量瞬量应接近2.6×106m3/d左右（总瞬量—J4瞬量）,剩余少部分天然气才能由J4流向下游，由于未对系统清洗补偿系数进行设置，即不补偿，我们可以从补偿记录看出，计量系统实际上只对J

8、5补偿了27676方，按25分钟的时间系数来换算，计量系统计算出来的清洗过程中的平均瞬量仅为1.6×106m3/d左右，与实际流量值相差较大，由此可以下结论，如果在该计量点不引入清洗补偿系数参与流量补偿，势必会造成补偿气