孔板流（liú）量計應用於（yú）天然氣計量時的誤差分析

天然氣（qì）作為一種清潔、高能效的燃料，在各種工業和（hé）民（mín）用（yòng）環境中都有（yǒu）良好的應用（yòng）前景，對於天然氣的流量測量和貿易計（jì）量中，目前使用量的仍（réng）然是孔板流（liú）量計，不過近年來其它類（lèi）型（xíng）的流量計，比如渦輪流量計、旋進漩渦流（liú）量計的（de）市場點有率也在逐年提高。通常孔板流量（liàng）計的測量（liàng）準確度能夠滿足標準的要求，它由節流裝置（zhì）、導壓管、差壓計、壓力計和溫度（dù）計等組成。但在實際工作（zuò）中（zhōng），由於節流裝置設計（jì）、製造、安裝和使用不符合標準要（yào）求，參數（shù）選擇不當，用戶負荷變化（huà），人（rén）工取值不準等原因，都不同程度地影響著流量測量的準確度。因此（cǐ），找（zhǎo）出孔板流量計測量誤差產生的原因及解決辦法（fǎ）是（shì）關係到計量準確的重（chóng）要工作。通過對（duì）孔板（bǎn）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（chū）影響孔板流量計測量準確度的根本因（yīn）素是節流（liú）裝置的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（xià）運行，才能減少計量誤差，確保計量準確度。
 
1 節流裝置對測量不同的影響（xiǎng）
 
1.1 孔板製造及安裝
采用孔板流量計時，對孔板加工的技（jì）術要求十分嚴格，符合標準或部頒標準中（zhōng）的規定，否則，會給天然氣流量測量結果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔板（bǎn）偏（piān）心引（yǐn）起的計量（liàng）誤（wù）差（chà）一般在2%以內，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈大（dà），所以，應避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝或維修不當，使孔板發生彎曲或變（biàn）形，導致流量測量誤差較大。在法蘭取壓（yā）的孔（kǒng）板上進行測試結果（guǒ），孔板彎曲產生的誤差約為3.5%。
（3）節流裝置內突出（chū）物（wù）：節流裝置中伸入管內的墊片、焊縫等也會使流量測量產生一定的誤差，誤差大小（xiǎo）與突（tū）出物（wù）的位置、孔板與突（tū）出物的距離以及突出高度有關。試驗證明，當β=0.7，突（tū）出物體位於孔板上遊2倍管徑處時，產生的（de）誤差；若突出物位於上遊孔板處，誤差為16%～50%，若將突出（chū）物位於孔板下遊時，對（duì）計量準確度的影響要小些。
 
1.2 提高計量準（zhǔn）確度（dù）途徑
（1）管道要求（qiú）：標準對計量管（guǎn）長度、直（zhí）管、圓度和（hé）內表麵粗糙度（dù）等都有（yǒu）嚴格的（de）技術要（yào）求。當計量管小長度不能滿足標準要（yào）求時，會給流量測量（liàng）結果帶來偏差，其大小與孔徑比β和（hé）雷諾（nuò）數有關，所以在孔板前麵的直管上安裝整（zhěng）流器，才能保證計量準確度。
（2）安裝要求：孔板入（rù）口端麵與管道軸線垂直，其偏差不能超過1度。安裝孔板（bǎn）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（mì）封墊片厚度不得大於0.03D。墊片的（de）安裝不（bú）得突入直管段內或取壓裝置內腔（qiāng），不得擋住取壓口及引起（qǐ）取壓位置的改變。新建（jiàn）站場在管道吹掃（sǎo）並運行幾天後，再將孔板安裝到節流裝置（zhì）上，以免孔板被氣體中的液、固體雜質損（sǔn）傷或汙染。
2 正（zhèng）確（què）地時行儀（yí）表的選擇
要正確選擇與使用差（chà）壓（yā）計，差壓計量程過大（dà），流量較小，差壓（yā）計工作在30%以（yǐ）下，會大大降低（dī）流量測量準確度，當計量流量減小後，要及時更換差壓計的（de）量程彈簧或孔板規格，否則，差壓（yā）誤差會成倍增（zēng）加。
 在選擇儀（yí）表差壓值時，既要考慮孔（kǒng）徑比β，又要使經過孔板壓（yā）力損失後的壓力能滿足需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之（zhī）間，這樣既可保證計量準確度，又可以減少壓力損失。
 
3 管道（dào）中脈動流（liú）對於（yú）測量結果的影響
（1）脈動流的起因。管道中氣體（tǐ）的（de）流速和壓力發生突然變化，造成脈動流，它能引起差壓的波（bō）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（jǐng）的計（jì）量差壓均發生波動；②長（zhǎng）輸管（guǎn）道或氣田管道積液造成計量差壓波動；③天然氣壓縮機（jī）的使用使（shǐ）計量差壓發生（shēng）波動；④氣井之間的壓力幹擾造（zào）成（chéng）的差壓波動；⑤用戶用氣不均衡，氣量在瞬間發生急劇變化，供氣調壓閥突然開大或關小也會導致差壓波動。
 
（2）抑製脈動流的方法。①消除或遠離脈動源：采取控水采氣；采用高效分離器，加強氣水分離；對積存在計量管段、導壓管、流量計高低（dī）壓波（bō）紋管室中及（jí）管道中的凝析液（yè）應（yīng）及時吹掃或清管。②控製計量管段下流閥：實踐證明，控製下流閥對各類脈動源引起的差壓波動都有（yǒu）抑製作用。③加裝緩衝罐：可在測量管段前加裝緩衝罐，可儲存和釋（shì）放氣體的能量，有效地平（píng）抑各種脈動源引起（qǐ）的差壓波動，也可設置專門的脈動衰減器。④提高差壓和孔徑比β：對於同（tóng）一條計量管（guǎn）道，若（ruò）要提高差壓，就（jiù）要（yào）降低孔板直徑（jìng），使孔徑比β降低，為了使差壓和孔徑終都提高，相應減（jiǎn）小計量管管徑。⑤安裝調壓閥（fá）：在測量點前入口處加裝調壓閥，穩定輸出壓力，可有效地減少脈動現象對（duì）計量準確度的影響。
 
4 本文結語
影響孔板流量計測量準確度的根本（běn）原因是節流裝置的幾何（hé）形（xíng）狀和（hé）流動狀態是否偏離設計標準。因此，在實際（jì）使用中，應嚴格按（àn）照（zhào）設計要求定期對節流裝（zhuāng）置、孔板、雙波紋差壓計進行檢查和調校，這（zhè）樣才能減少計量誤差，確保計量準確度。

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