孔板流量計應用於天然氣（qì）計量（liàng）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（hǎo）的應用前景，對於（yú）天（tiān）然氣的流量測量和貿易（yì）計量中，目前使用量的仍然是孔板流量計，不過近年來其它類型的流量計，比如渦輪流量計、旋進漩渦流量計的市場點有率也在逐年提高。通常孔板流量計的測量準確度能夠滿足標準的要求，它由節流裝置、導壓（yā）管、差壓（yā）計、壓力計和溫度計等組成。但在實際工作中，由於節流裝置設計、製造（zào）、安裝和使用不符合標準要求，參數選擇不當，用戶負荷變化，人工取值（zhí）不準等原因，都不同程度地影響著流量測量的準確度。因此，找（zhǎo）出孔板流（liú）量計測量誤差產生的原因及解決辦法是關係到計量準確的重要工作。通過對孔板節流裝（zhuāng）置測量（liàng）原理、安裝要求、儀表的選擇等因素的分析，指出影響孔（kǒng）板流量計測量準確度的根本因素是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是（shì）否偏離設（shè）計標準（zhǔn）。隻有使流量計在（zài）正確（què）的工況下運行，才能減少計量誤差（chà），確保計量準（zhǔn）確度。
 
1 節流裝置對測量不同的（de）影（yǐng）響
 
1.1 孔板製造及安裝
采用孔板流（liú）量計時，對孔板加工的技（jì）術要求十分嚴（yán）格，符合標準或部（bù）頒標準中的規定，否則，會給天然氣流量測量（liàng）結果帶來（lái）誤差。
（1）孔板偏心：實驗（yàn）表明，孔板偏心引起（qǐ）的計量誤差一般在2%以內（nèi），孔徑比β值愈（yù）高，偏心率影響愈（yù）大，所以，應避免采（cǎi）用β值高的孔板（bǎn）。
（2）孔板彎曲：由於安（ān）裝（zhuāng）或維修不當，使孔板發生彎曲或變形，導（dǎo）致（zhì）流量（liàng）測量誤差較大（dà）。在法蘭取（qǔ）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（jiē）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（dà）小（xiǎo）與突出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關。試驗證明，當β=0.7，突出物體位（wèi）於孔板上遊2倍（bèi）管徑（jìng）處時，產生的誤差；若突出物（wù）位於上（shàng）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（dào）要求：標準對計量管長度、直管、圓度和內表麵粗糙度等都有（yǒu）嚴（yán）格的技術要求。當計量管小（xiǎo）長度不能滿足（zú）標準要求時，會給流量測量結果帶來偏差，其（qí）大（dà）小與孔徑比β和雷諾數有關（guān），所以在孔板前麵的直管上安裝整流器（qì），才能（néng）保證計量準確度。
（2）安裝要求：孔板入口端（duān）麵與管道軸線垂直，其偏差不能超（chāo）過1度。安裝孔板時要注意裝入管（guǎn）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（bú）得突入直管段內或取（qǔ）壓裝置內腔，不得（dé）擋住取壓口及引起取壓位置（zhì）的改變。新（xīn）建站場在管道吹掃並運行幾天後（hòu），再將孔板安裝到節流裝置上，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（xuǎn）擇
要正確選擇與使用差（chà）壓計，差壓計量程過大，流量較（jiào）小，差壓計（jì）工（gōng）作在30%以下，會大大降低流量測量（liàng）準確度，當計量流量減小（xiǎo）後，要及時（shí）更換差壓計的量程彈簧或孔板規（guī）格，否則，差壓誤差會成倍增加。
 在（zài）選擇儀表差（chà）壓值時，既要考慮孔徑（jìng）比β，又要使經過孔板壓力損失後的壓力能滿足需（xū）要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間，這樣既（jì）可（kě）保（bǎo）證計（jì）量準確度，又可以減少壓力（lì）損（sǔn）失。
 
3 管道中脈動流對於測量結果的影響
（1）脈動流的起因。管道中氣體的流速和壓力發生突然變化（huà），造（zào）成脈動流，它能引（yǐn）起差壓的（de）波動，使記錄曲線變成一個（gè）寬帶。①天然氣井若為氣水同產，這些井的（de）計量差壓均發（fā）生波動；②長輸管道或氣田管道積液造成計量差壓波動；③天然氣壓（yā）縮機的使用使計量差壓發生波動；④氣井之間的壓力（lì）幹擾造成的差壓波動；⑤用戶用氣不均（jun1）衡（héng），氣（qì）量在瞬間發生急劇變化，供氣調壓閥突然（rán）開大或關小也會導致差（chà）壓波動。
 
（2）抑（yì）製脈動流的方法。①消除（chú）或遠離脈動源：采取控水采氣；采用（yòng）高效（xiào）分離器，加強氣水分離；對積存（cún）在計量管段、導壓管、流量計高（gāo）低壓波紋管室中及管道中的凝析液應及（jí）時吹掃或清管（guǎn）。②控製計量管段下流閥：實（shí）踐證明，控製下流閥對各類脈動（dòng）源引起的差壓波動都（dōu）有（yǒu）抑製作用。③加裝緩衝罐：可在測量管段前加裝緩衝罐，可儲存和釋放氣體的能量，有效地平抑各種（zhǒng）脈（mò）動源（yuán）引起的差壓波動，也（yě）可設置專門的脈動衰減（jiǎn）器。④提高差壓和（hé）孔徑比β：對於同（tóng）一（yī）條計量（liàng）管道（dào），若要（yào）提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低，為了使（shǐ）差壓和孔徑終都提高，相應減小（xiǎo）計量管管徑（jìng）。⑤安裝（zhuāng）調壓閥：在測量（liàng）點前入口處加裝調壓閥，穩定輸出壓力，可有（yǒu）效地（dì）減少脈動現象對計量準（zhǔn）確度的影響。
 
4 本（běn）文結語
影響孔板流量計測量準確度（dù）的根本原因是節流（liú）裝置的幾何（hé）形狀和流動狀態是否偏離設（shè）計標準。因此，在實際使用中，應嚴（yán）格按（àn）照設計要求定期對（duì）節流裝置、孔（kǒng）板、雙波紋差壓計進行檢查（chá）和調校，這樣才能減少計量誤差，確保計量準確度。

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