孔板流量（liàng）計應用（yòng）於天然氣計（jì）量時的誤差分析

天然（rán）氣作（zuò）為一種清潔、高能效的燃料（liào），在各種工業和民用環境中（zhōng）都有良好的應用前景，對於天然氣的流量測量和貿易（yì）計量中，目前使用（yòng）量的仍然是孔（kǒng）板流量計，不過近年來其它（tā）類型（xíng）的流量（liàng）計，比如渦輪流量計、旋進漩渦流量計的市場點有率也在（zài）逐年提高（gāo）。通常孔板流量計的測量準確度能（néng）夠滿（mǎn）足標準的要求（qiú），它由節（jiē）流裝置、導（dǎo）壓管、差壓計、壓力計和（hé）溫度計等組成（chéng）。但（dàn）在（zài）實際工作中，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，人工取值不準等原因，都（dōu）不同程度地影響著流量測量的（de）準（zhǔn）確度。因此，找出孔板流量計測量誤差產生的原因（yīn）及解決辦法是關係到計量準確的重（chóng）要工作。通過對孔板節流裝置（zhì）測（cè）量原理、安裝要求（qiú）、儀表的選擇等因素的分析，指出影響孔板流量計測量準確度的根（gēn）本因素是節（jiē）流裝置的幾何（hé）形狀和流動狀態是否偏離設計標準（zhǔn）。隻有使流量計在正確的工況下運行，才能（néng）減少計量誤差，確（què）保計量準確度（dù）。
 
1 節流裝置對測量不同的（de）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（yào）求十分嚴格，符合（hé）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，孔板（bǎn）偏心引起的計量誤差一般在2%以內，孔（kǒng）徑比（bǐ）β值愈高，偏心率影（yǐng）響愈大，所以，應避免（miǎn）采用β值（zhí）高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝或維（wéi）修不當，使孔板發生彎曲或變形，導致流量測量誤差較大。在（zài）法蘭取壓的（de）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（wù）：節流（liú）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，誤差大小與突（tū）出物的位置、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，突出物體位於孔板上遊2倍管（guǎn）徑處時，產生的（de）誤差；若突出物（wù）位於上遊孔板處，誤差為16%～50%，若將突出物位於（yú）孔板下遊（yóu）時，對計量準確度的影響要小些。
 
1.2 提高（gāo）計量準確度途徑
（1）管道要求：標準對計量管長度、直管（guǎn）、圓度和內表麵粗糙度等都有（yǒu）嚴格的（de）技術（shù）要求。當計量管小長度不能滿（mǎn）足標準要求時，會給流量測量結果帶來（lái）偏差，其（qí）大小與孔徑比β和雷諾數有關（guān），所以在孔板（bǎn）前麵的直管上安裝（zhuāng）整（zhěng）流器，才能保證計量準確（què）度。
（2）安（ān）裝要求：孔（kǒng）板入口端（duān）麵與管道軸線垂直，其偏差不能超過1度。安裝孔板時要注意裝入管道（dào）的方向，嚴禁反（fǎn）裝，符合標準對不同軸度公差（chà）的要求。法蘭、孔（kǒng）板（bǎn）與取（qǔ）壓（yā）裝置之（zhī）間的（de）密封墊片厚度不得（dé）大於0.03D。墊片的安裝不得突入直管段內或取壓裝置內（nèi）腔，不得擋住取壓口及引起取壓位置的改變。新建站場在（zài）管道吹掃（sǎo）並運行幾天後，再將孔板安裝到節流裝置上，以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（háng）儀表的選擇
要正確選擇與使（shǐ）用差壓計（jì），差壓計量程過大，流量較小，差壓計工（gōng）作在30%以下，會（huì）大（dà）大降低流量測量（liàng）準確度（dù），當計（jì）量流量減小後，要（yào）及時更換差（chà）壓計的量程彈簧（huáng）或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
 在選擇儀（yí）表差壓值時，既要考慮孔徑（jìng）比β，又要使經過孔板壓力損失後（hòu）的壓力（lì）能滿足（zú）需要。法蘭取壓（yā）β值應在0.15～0.7之間，這樣（yàng）既可保證計量準確（què）度，又（yòu）可（kě）以減少壓力損失。
 
3 管道中脈動流對於測量結果的影響
（1）脈動流（liú）的起因。管道中氣體的流速和壓力發生突然變化，造成（chéng）脈動流，它能引起差壓的波動，使記錄（lù）曲（qǔ）線變成一個寬帶（dài）。①天然氣井（jǐng）若為氣水（shuǐ）同產，這些井的計量差（chà）壓均發生波動；②長輸管道或氣田管道積液造成計量差壓波動；③天然氣壓縮機的使用使計量差壓發生波動；④氣井之間（jiān）的壓力幹擾造成的差（chà）壓波動；⑤用戶用氣不均衡，氣（qì）量（liàng）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（fāng）法。①消除或遠離脈（mò）動源：采（cǎi）取控水采氣；采用高（gāo）效分離器，加強氣水分離（lí）；對積存在計量管段、導壓管、流量計高低壓波紋管室中及管（guǎn）道中的凝析液應及時吹掃（sǎo）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（lèi）脈動源引起的差壓波動都有抑製作用（yòng）。③加裝緩衝罐：可在測量管段（duàn）前加裝緩衝罐，可儲（chǔ）存（cún）和（hé）釋放氣體的能量，有效地平抑各種脈動源引起的差壓波動，也可設置專門（mén）的脈動衰減器（qì）。④提高差壓和孔徑比β：對於同一（yī）條（tiáo）計量管（guǎn）道，若要提高差壓，就要降低孔板直（zhí）徑，使孔徑比β降低，為（wéi）了使（shǐ）差（chà）壓和孔（kǒng）徑終都提高，相應減小計量管管徑。⑤安裝調壓閥：在測量點前入口處加裝調壓（yā）閥，穩定輸出壓力，可有效地減少脈動現象對計量準確度的影響。
 
4 本文結語
影響（xiǎng）孔板流量計測量準確度的根本原因是節流裝置的幾何形狀（zhuàng）和流動狀態是否偏離設計標準（zhǔn）。因此，在實際使用中，應嚴格按照設計要（yào）求定期對節流裝置、孔板、雙波紋差壓（yā）計進行檢查和調校，這樣才能減少（shǎo）計量誤差，確保計量（liàng）準確度。

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