孔板流（liú）量計（jì）應（yīng）用於天然氣計量時（shí）的誤差分析

天然氣作為一種清潔、高能效的燃料，在各種工業和民用環境中都有良好的應用前景，對於天然氣的流量測量和貿易計量中，目前使用量的仍然是孔（kǒng）板流量計，不過近年來（lái）其它類型的（de）流量計，比如渦輪流量（liàng）計、旋進漩（xuán）渦流量計的市場點（diǎn）有率也在逐年提高。通常孔板流（liú）量計的測量準確度能夠滿足標準的要求（qiú），它由節流裝置、導壓管、差壓計、壓力計和（hé）溫度計等組成。但在實（shí）際工作中，由於節流裝置設計、製造、安裝和使用不符合標準要求，參數選擇不當，用戶負荷變化，人工（gōng）取值不（bú）準（zhǔn）等（děng）原因，都（dōu）不同程（chéng）度地影響著流量測量的（de）準確度。因此，找出孔板流量計測量誤差（chà）產（chǎn）生的原（yuán）因及解決辦法是關係到（dào）計量準確的（de）重要工作。通過對孔板節流裝置測量原理、安裝要求、儀表的選擇等因素的分析，指出影（yǐng）響孔（kǒng）板流（liú）量計測量準確度的根本因素是節流裝置的（de）幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。隻有使流量計在正確的工況下運行，才能減少計量誤差，確保計量準確度。
 
1 節流裝置對測（cè）量（liàng）不同的影（yǐng）響
 
1.1 孔板製造及安裝
采用孔板流量計時，對孔板加工的技術（shù）要（yào）求十分嚴格，符合標準或部頒標準中的規定，否則，會給天然氣流量測量結果帶來（lái）誤差（chà）。
（1）孔（kǒng）板偏心：實驗表明，孔板偏心引起的計量誤差一般在2%以內，孔（kǒng）徑比β值（zhí）愈高，偏心率影（yǐng）響愈（yù）大，所以，應（yīng）避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎（wān）曲：由於安裝或維修不當，使孔板發生彎曲或變形，導致流量測量誤差（chà）較大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結果，孔板彎（wān）曲產生的誤（wù）差約為3.5%。
（3）節流裝（zhuāng）置內突出物：節流裝置（zhì）中伸入管內的墊片、焊縫等也會使流量測量產生一定的誤差，誤差大小與突出物（wù）的位置、孔板與突出物的距離以及突出（chū）高（gāo）度有關。試驗證（zhèng）明，當β=0.7，突出物體位於孔板上遊2倍管徑處時，產生的誤差；若突出物位於上遊孔板處，誤差為16%～50%，若將突出物位於孔板下遊時，對計量準確度的影響要小些（xiē）。
 
1.2 提高計量準確度途徑
（1）管道要求：標（biāo）準對計量管（guǎn）長度（dù）、直管、圓（yuán）度和內表麵粗（cū）糙度等都有嚴格的技術要求。當計（jì）量管小長度不能（néng）滿足標準要求時，會給流量測量結果帶來偏差，其大小與孔徑比β和雷諾數有關，所以在孔板前麵的直管（guǎn）上安（ān）裝整流器，才能保證計量準確度。
（2）安裝要求：孔板入口端麵與管道軸線垂直，其偏（piān）差（chà）不能超過（guò）1度。安裝孔板時要注意裝入管道的方（fāng）向，嚴禁反裝，符合標準對不同軸度公差的要求。法蘭、孔板與取壓裝置之間的密封墊片厚度不得大於0.03D。墊片的安裝（zhuāng）不得突入直管段內（nèi）或（huò）取壓裝置內（nèi）腔，不得擋住取壓口及引起取壓（yā）位置的改變。新建站場（chǎng）在管道吹掃並運行幾天後（hòu），再將（jiāng）孔板安裝到（dào）節流裝置上，以免孔板被氣體中的液、固體雜質損傷或汙染。
2 正確地時行儀表的選擇
要正（zhèng）確選擇與使用差壓計（jì），差壓計量（liàng）程過大，流量較小，差壓計工作在30%以（yǐ）下（xià），會大大降低流量測量準確度，當計量流量減小（xiǎo）後，要及時更換差壓計的（de）量（liàng）程彈簧或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
 在選擇儀表差壓值時，既要考慮孔徑比β，又要使經過孔板壓力損（sǔn）失後（hòu）的壓力（lì）能滿足需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間，這（zhè）樣（yàng）既可保證計（jì）量（liàng）準確度，又可以減少壓力損失。
 
3 管（guǎn）道中脈動流對於測量結（jié）果的影響
（1）脈動流的起因。管道中氣體的流速和壓力發生突然變化，造成脈動流，它能（néng）引起差壓的波動，使記錄曲線變成一個寬帶。①天然氣井若為氣水同產，這些井的計量差壓均（jun1）發（fā）生波動；②長輸管道或（huò）氣田管道積（jī）液造成計（jì）量差壓（yā）波動；③天然氣壓縮機的使用（yòng）使計量差壓發生波動；④氣井之間的壓（yā）力幹擾造成（chéng）的差壓波動；⑤用戶用氣不均衡，氣量在瞬間（jiān）發生急劇變化，供氣調壓閥突然開大或關小也會導致差（chà）壓波動。
 
（2）抑製脈動流的方法。①消除或（huò）遠離脈動源：采取控水采氣；采用（yòng）高效分（fèn）離器（qì），加強氣水分（fèn）離；對積存在計（jì）量管（guǎn）段、導壓管、流量計高（gāo）低壓波（bō）紋管室中及管道中的凝析液應及時吹掃或清管。②控製計量管段下流閥：實踐證明，控（kòng）製下流閥對各類脈動源引起（qǐ）的差壓波動都有（yǒu）抑製作用（yòng）。③加裝緩衝（chōng）罐：可（kě）在測量管段前加裝緩（huǎn）衝（chōng）罐，可儲存和釋放氣體（tǐ）的（de）能量，有效地平抑各種脈動源引起的差（chà）壓波動，也可設置專門的脈（mò）動衰減器。④提高差壓和孔徑比β：對於同一條計（jì）量管道，若要提高差壓，就要降低孔板直（zhí）徑（jìng），使孔徑比β降低，為了使差壓和孔徑（jìng）終都提高，相應減小計（jì）量管（guǎn）管徑。⑤安裝調壓閥：在測量點前入口處（chù）加裝（zhuāng）調（diào）壓閥，穩（wěn）定輸出壓（yā）力，可有效地減少脈動現象對計（jì）量準確度（dù）的影響。
 
4 本文結語
影響孔板流量（liàng）計測量準（zhǔn）確（què）度的根本原因是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。因此，在實際使用中，應嚴格按照設計要求定期對節流裝置、孔板、雙波紋差壓計（jì）進行檢查和調（diào）校，這樣才能減少計量誤差，確保計量準確度。

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