孔板流量計應用於天然氣計量時的誤（wù）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（mín）用（yòng）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（qián）使用量的仍然是孔板流量計，不（bú）過近年來（lái）其它（tā）類型的流量計，比如渦輪流量計、旋進漩渦流（liú）量計的市場點有率也在逐年提高。通常孔（kǒng）板流量計的測量準確度能夠滿足標（biāo）準的要求，它由節流裝置、導壓管、差壓（yā）計、壓力（lì）計和溫度（dù）計等組成。但（dàn）在實際工作中，由於節流裝置設計（jì）、製造、安裝和使用（yòng）不符合標（biāo）準要求（qiú），參數選擇不當，用戶負荷變化，人工取值不準等原因，都不同程度（dù）地影響著流量測量的準確度。因此，找出孔板流量計測量誤（wù）差產生的原因及解決辦（bàn）法是關係到計量準（zhǔn）確的重要工作。通過對孔板節（jiē）流裝置測量原理、安裝要求、儀表的選擇（zé）等因素的分析，指出影響孔板流量計（jì）測量準確（què）度的根本因素是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離（lí）設計標準（zhǔn）。隻有使流量計在正確的工況（kuàng）下運行，才能減少計量誤差，確保計量準確度。
 
1 節流裝置對測量不同的影響
 
1.1 孔板製造及安裝
采用孔板流量計時，對孔板加工的技術要求十分嚴（yán）格，符（fú）合標準或部頒標準中的規定，否則，會給天然氣流量測（cè）量結果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔（kǒng）板偏心引起的計（jì）量誤差一般在（zài）2%以內，孔徑比β值愈高，偏心率影響愈（yù）大，所以，應避免（miǎn）采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝或維修不（bú）當，使孔板發生彎曲或變形，導致流量測量誤差較大（dà）。在法蘭（lán）取壓的孔板上進行測試結果，孔板彎曲產生的誤差約為3.5%。
（3）節流裝置內突出物：節流裝置中伸入管內的（de）墊片、焊縫等也會使流量測量（liàng）產生一定的（de）誤差，誤差大小與突出物的位置、孔板與突出（chū）物的距離以（yǐ）及突出高度有關。試驗證明，當β=0.7，突出物體位（wèi）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。
 
1.2 提高計量準確度途徑（jìng）
（1）管道（dào）要求：標準對計量管長度、直管、圓度和內（nèi）表麵（miàn）粗糙度等都有嚴格的技術要求。當（dāng）計量管小長度不能滿足（zú）標（biāo）準要（yào）求時，會給流量測量結果（guǒ）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上安（ān）裝整流器，才能保證計量準確度。
（2）安（ān）裝要求：孔板入口端麵與（yǔ）管道軸線垂（chuí）直，其偏差不能超（chāo）過1度。安裝（zhuāng）孔板時要注意裝入管道的方向，嚴禁反裝，符合標準對不同軸度公差的要求。法蘭、孔板（bǎn）與取壓裝置之間的密（mì）封墊片厚度不得大於0.03D。墊片的安裝不得突入直管段內（nèi）或取壓裝置內腔，不得擋住取壓口及引起取壓位置的改變。新建站場在管道吹掃並（bìng）運行幾天後，再將孔（kǒng）板安裝到節（jiē）流裝置上，以（yǐ）免孔板被氣體中的液、固體（tǐ）雜質損傷或汙染。
2 正確地時行儀表的（de）選擇
要正確選擇與使用差壓（yā）計，差壓計量程（chéng）過大，流量較小，差壓（yā）計工作在30%以下，會大大降低流量測量準確度（dù），當（dāng）計量流量減小後，要及時更換差壓（yā）計的量程彈簧或孔板規格，否則（zé），差壓誤差會成倍增加。
 在選擇儀表差（chà）壓值時（shí），既要考慮孔徑比β，又要使經過孔板壓力損失後的壓力能滿足需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間，這樣既可保證計量（liàng）準確度，又可以減少壓力（lì）損失。
 
3 管道中脈動流對於測量結果的影響
（1）脈動流的起因。管道中氣（qì）體的流速和壓力發生突然變化，造成脈動流（liú），它能引起差壓的波動，使記錄曲（qǔ）線變成一個寬帶。①天然氣（qì）井若為氣水同產，這些井的計量差壓均（jun1）發生（shēng）波動；②長輸（shū）管道（dào）或氣田管道積液造成計量（liàng）差壓波（bō）動（dòng）；③天然氣壓縮機的使用使計（jì）量差壓發（fā）生波動；④氣（qì）井之間的（de）壓（yā）力幹（gàn）擾造成的差（chà）壓波動；⑤用戶用氣（qì）不均衡，氣量在瞬間發生急劇變化，供（gòng）氣調壓閥突（tū）然開大或關小也（yě）會導致差壓波動。
 
（2）抑（yì）製脈動流的方法。①消除或遠離脈動源：采取控水采氣（qì）；采用高效分（fèn）離器，加強氣水分離；對積存在計量（liàng）管段、導壓管、流量計高低壓波紋管（guǎn）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（xià）流閥對各類（lèi）脈動源引起的差（chà）壓波動都有抑製作用。③加裝緩衝罐：可在測量管段前加裝緩衝罐，可儲存和釋放氣（qì）體的能量，有效地平抑各種脈動源（yuán）引起的差壓波動，也可設（shè）置（zhì）專門的（de）脈（mò）動衰減器。④提高差壓和孔徑比β：對於同（tóng）一條（tiáo）計量管（guǎn）道，若要（yào）提（tí）高差壓，就要降（jiàng）低（dī）孔板直徑，使孔徑比β降低（dī），為了使（shǐ）差壓和孔徑終都提高，相應減小計量管管徑（jìng）。⑤安裝調壓閥：在測量點前（qián）入口處加裝調壓閥，穩（wěn）定輸出壓力，可有效地減少脈動現象對計（jì）量（liàng）準確度的影響。
 
4 本文結語
影響孔板流量（liàng）計測量準確度（dù）的根本原因是（shì）節流裝置（zhì）的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計（jì）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（bō）紋差壓（yā）計進行檢查（chá）和調（diào）校（xiào），這樣才能減（jiǎn）少計量誤差，確保計量準確度。

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