0 引言(yán)
  天然氣計量(liàng)是一種動态(tài)的間接的多(duō)參數的綜合(hé)計量，在整🌈個(gè)流量計量領(lǐng)域中難度非(fēi)常大，影響因(yin)♈素最🐆多。國内(nèi)天然氣貿易(yi)交接結算選(xuǎn)用的流量計(jì)有很多種，而(ér)采用标準孔(kǒng)闆流量計計(jì)量是廣泛方(fāng)式。由于孔闆(pǎn)計量方式結(jié)構簡單牢固(gu)、使用期‼️限長(zhang)、可在線更換(huàn)檢修、計量精(jing)度比較高⭐，成(chéng)爲天然氣貿(mao)易交💁接結算(suan)重要的計量(liang)方式，在油❤️氣(qì)田均🌂有廣泛(fàn)應用。
1 配氣站(zhan)計量現狀
  天(tiān)然氣配氣站(zhàn)擔負着城鎮(zhèn)居民天然氣(qi)流量調配及(ji)♻️輸配🌂任務，在(zai)用氣高峰和(he)低峰需要根(gen)據流量進行(hang)調配，滿足工(gōng)業及居民用(yong)氣。
  結合天然(ran)氣配氣隊實(shi)際情況，提高(gāo)天然氣計量(liang)正🎯确率減🙇‍♀️少(shǎo)貿易摩擦，油(yóu)田配氣站天(tian)然氣計量大(da)部分采用孔(kong)闆流量計。配(pei)氣🙇‍♀️隊天然氣(qì)計量實現了(le)溫度、壓力、流(liu)量等現場數(shù)據的自動采(cai)集與處理、顯(xiǎn)示和報表的(de)打印，實現了(le)遠程的實時(shí)監控、實時數(shù)據傳輸，達到(dao)了計量全過(guo)程的自動化(huà)運行。
  孔闆計(ji)量系統由孔(kong)闆閥、智能差(chà)壓變送器、智(zhi)能壓力變送(song)器、一體化溫(wen)度變送器以(yǐ)及流量計算(suàn)顯示裝置組(zǔ)成，包括硬件(jian)和軟件兩部(bu)分。其系統結(jié)構拓撲圖如(rú)圖1所示。

2 孔闆(pǎn)流量計的計(jì)量誤差分析(xi)
  天然氣行業(yè)标準《用标準(zhun)孔闆流量計(ji)測量天然氣(qì)流🌐量》（GB/T 21446）規定了(le)标準孔闆的(de)技術參數要(yào)求、内部結構(gòu)形式、孔闆🌈的(de)取壓方式、流(liú)量計使用方(fang)法以及計算(suàn)、不确定度的(de)資料，爲天然(rán)氣标準孔闆(pǎn)流量計計量(liang)提供了标準(zhǔn)依據[1]。但在實(shí)際應用中，由(yóu)于現場使用(yòng)條件變化引(yin)起的誤差和(he)♋計量儀表本(běn)身誤差，經常(chang)使孔闆流量(liang)計的精度不(bu)能達📱到要求(qiú)。本文結合孔(kǒng)🔅闆流量計😍在(zai)配氣站交接(jiē)計量中的應(yīng)用情況從基(jī)本🆚誤差和附(fu)加誤差🔴兩方(fang)面對孔闆流(liu)量計的計量(liàng)誤差進行分(fèn)析，并探讨👈解(jie)決方法。
2.1 基本(ben)誤差
  基本誤(wù)差是由計量(liàng)裝置本身精(jīng)确度所決定(ding)的誤差🌈，是不(bú)可避免的，一(yi)般在1% ～ 2% 範圍内(nei)。爲了規範孔(kong)闆計量，《天然(ran)氣計量系統(tong)💋技術要求》（GB/T 18603）對(dui)計量系統進(jìn)行了說明和(he)要求，同時對(duì)計量系統㊙️儀(yí)器儀🤞表精度(du)等級進行了(le)要求。
  基地配(pei)氣隊孔闆計(ji)量系統選用(yong)的差壓變送(song)器、壓力變送(sòng)器、溫度變送(song)器的準确度(du)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(he)《天然氣計量(liang)系統技術要(yào)求👌》（GB/T 18603）中B 級系統(tong)配套儀表正(zheng)确率的要求(qiu)。
2.2 附加誤差
  結(jie)合現場使用(yong)情況，對産生(shēng)計量附加誤(wu)差的原因進(jin)👄行以下分析(xi)。
2.2.1實際運行流(liu)量值偏離設(she)計流量值引(yǐn)起的誤差
  這(zhe)是配氣站最(zuì)常見也是貿(mao)易雙方最關(guan)心的問題，用(yong)氣㊙️量具有季(jì)節、日和小時(shí)的不均衡性(xing)，用氣高峰和(he)用氣低🔴峰變(biàn)化範圍較大(dà)，且很難準确(que)的掌握用戶(hù)的用氣量，與(yǔ)設計流量值(zhí)偏差很大。
  如(rú)果用于計算(suàn)孔闆孔徑的(de)最大流量與(yǔ)現場實際的(de)最🏃🏻大流量偏(piān)離較大，就會(huì)造成計算出(chū)來的孔闆孔(kong)徑較大偏差(cha)。存在大孔闆(pǎn)測小流量的(de)問題，由于😘ΔP 偏(piān)小，計量精度(dù)大大降低。
2.2.2 節(jie)流裝置産生(sheng)的誤差
1）孔闆(pan)裝反引起測(cè)量誤差。在孔(kong)闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應保(bǎo)證孔闆的安(ān)裝方向正确(que)，天然氣從孔(kong)闆的上端面(mian)流向下端面(mian)。表3爲廬配供(gòng)總配氣量與(yǔ)總配外供氣(qi)量的對比，正(zheng)常情🏃況下廬(lú)配供總🌈配氣(qì)量應大🤩于總(zǒng)配外供氣量(liàng)，如表2中4.4日至(zhi)4.6日數據。4.6日🧑🏾‍🤝‍🧑🏼廬(lú)配至總配線(xian)孔闆裝🌈反，導(dao)緻4.7日廬配供(gong)總配氣量小(xiao)于總配外供(gong)氣量，引起較(jiào)大誤差。

2）孔闆(pǎn)孔徑尺寸測(ce)量不準确引(yǐn)起測量誤差(cha)。在實際♊使用(yòng)中由于條件(jiàn)限制，不能及(jí)時送到檢定(dìng)部門進行檢(jian)定，而是用遊(you)标🈲卡尺在現(xiàn)場測量。一方(fāng)面存在目測(ce)誤差，另一方(fang)面由于沒有(you)在标準狀況(kuàng)下進行計量(liàng)标定，當現場(chǎng)環⭕境及測量(liang)介質溫度🔅較(jiao)高時，測量孔(kǒng)闆的孔🤞徑值(zhí)将偏高，造成(cheng)計量值比實(shi)際值偏高。如(rú)果孔闆厚度(du)不符合标準(zhǔn)、上下遊直管(guǎn)段長度不夠(gòu)、計量裝置安(ān)裝不當都能(néng)引起測量誤(wu)差。
3）氣體的沖(chong)刷和腐蝕引(yǐn)起測量誤差(chà)。天然氣從地(di)層采出來，雖(suī)經分離、過濾(lü)，因其所含成(chéng)分十分複雜(zá)，且成分經常(chang)變化👣，從單井(jing)采氣計量、集(ji)氣計量到配(pei)氣計量，氣質(zhì)組成都各不(bu)相同，因而流(liú)量計在使用(yòng)過程中宜受(shòu)❓測量介質天(tian)然氣的沖刷(shua)和腐🥵蝕，對孔(kong)闆和直管段(duan)的沖刷腐蝕(shí)尤爲嚴重。這(zhè)将影響到孔(kǒng)闆直角入口(kǒu)邊緣圓弧半(bàn)徑和直管段(duàn)内表面粗🙇‍♀️糙(cao)度，使得流出(chu)系數發生變(biàn)化，測量的不(bú)确定度超出(chū)預期值[2]。
2.2.3差壓(ya)變送器引起(qi)的誤差
  在現(xiàn)場環境條件(jiàn)下，孔闆流量(liang)計裝置與差(chà)壓變送器之(zhi)🔞間連接的導(dǎo)壓管線容易(yì)發生腐蝕、堵(dǔ)塞、冰凍等，是(shì)孔闆㊙️流量計(ji)薄弱環☁️節和(hé)使用維護的(de)重點。
1）差壓變(biàn)送器零點容(róng)易漂移，造成(cheng)靜壓、差壓值(zhi)失真🈚，造成計(jì)算👄氣量比實(shi)際氣量偏差(cha)較大。
2）差壓變(biàn)送器的閥組(zǔ)和導壓管易(yì)生鏽洩漏、堵(dǔ)塞。高壓側和(he)低🔴壓側的連(lian)接件漏氣或(huò)堵塞，都會引(yǐn)起較大的計(jì)量偏差。
2015 年4 月(yue)份東營壓氣(qi)站檢修期間(jiān)，天然氣内含(hán)有固體懸浮(fu)顆粒🛀🏻和油污(wū)引起廬配至(zhi)總配線的下(xià)遊導壓管堵(du)塞，導緻廬㊙️配(pei)至總配線計(ji)量數據偏大(da)。
2.2.4天然氣組分(fen)變化引起的(de)誤差
  天然氣(qi)從單井到集(jí)氣站和配氣(qi)站，氣質組分(fen)各不🏃🏻相同，因(yin)✏️此流量值也(ye)不同。一方面(mian)，由于氣體組(zu)分的變化引(yin)起天然🔆氣相(xiang)對密度的變(bian)化，天然氣流(liú)量值與相對(dui)密度倒數的(de)平方根成正(zheng)比例變化。另(ling)一方👄面，天然(rán)氣組分的變(biàn)化影響壓縮(suō)因子Z 的計算(suan)，造成🍓壓縮因(yīn)子的附加誤(wu)差，而壓縮因(yin)子直接影響(xiǎng)工況流量轉(zhuǎn)化爲統一标(biao)準下的氣體(ti)流量。由此可(ke)見天🐅然氣組(zǔ)分變化對計(ji)量的影響很(hěn)大。
  2015 年5 月份對(duì)廬配交接處(chù)的天然氣組(zǔ)分重新進行(háng)了取樣分析(xi)，取樣分析前(qian)後各組分含(hán)量發生變化(huà)。由相對密度(dù)計算公式可(kě)知取樣分析(xi)前後的相對(duì)密度分别爲(wèi)0.6495、0.6425，即取樣分析(xī)前後天然氣(qì)相對密度變(biàn)化了1%。
3 提高孔(kong)闆流量計計(ji)量精度的措(cuò)施
  孔闆流量(liàng)計計量精度(du)與孔闆、管道(dao)條件、安裝質(zhì)量📱等諸🛀多因(yīn)素有關，爲提(ti)高流量計量(liang)正确率，可采(cǎi)取以下措施(shi)。
3.1 孔闆流量計(jì)的制造和組(zǔ)裝
  孔闆的直(zhí)徑、厚度、斜角(jiao)、流量計的外(wài)形、粗糙度等(děng)均應滿🈚足GB/T 2624.2 的(de)要求。流量計(ji)制造和組裝(zhuāng)需符合GB/T 21446 及API MPMS 14.3.3 的(de)要求。
  孔闆的(de)密封墊圈應(yīng)采用耐腐蝕(shi)、抗老化、滿足(zú)輸送介質溫(wēn)㊙️度的👅材料，在(zai)組裝時應保(bao)證任何點都(dōu)不會突入管(guan)道🚩，且不影響(xiang)流量的計量(liàng)精度。孔闆片(piàn)與導闆之間(jiān)，上下腔🧑🏽‍🤝‍🧑🏻之間(jian)應有良好密(mi)封。
  孔闆流量(liàng)計制造是需(xu)要設置排污(wu)閥和放空閥(fa)，排💞放應彙總(zǒng)爲一個總放(fang)空接口，統一(yī)排放。孔闆流(liu)量計的㊙️直管(guan)段要根據💘孔(kǒng)闆前後端工(gōng)藝配管的形(xing)式來确定長(zhang)度，考慮一定(ding)的富餘系數(shù)，一📱般按前30D 後(hou)15D 來🎯布置[3]。
3.2 合理(li)選擇測量儀(yí)表
  爲了避免(miǎn)“大馬拉小車(che)”或“小馬拉大(dà)車”現象産生(shēng)的😄誤差㊙️， 建議(yì)嚴格按照GB/T 18603《天(tiān)然氣計量系(xi)統技術要求(qiu)》要求選🍉用合(hé)适量程儀表(biǎo)。首先要根據(jù)輸氣流量，選(xuǎn)擇最佳内徑(jing)的孔💞闆。智能(néng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼差壓變送器(qi)量程宜在滿(mǎn)量程10% ～ 90%，智能壓(yā)力變送器量(liàng)程宜在滿量(liang)程30% ～ 75%，最好采選(xuan)用絕壓量程(chéng)儀表，精度建(jiàn)議選用0.1%。
3.3 儀表(biao)的安裝
  孔闆(pan)流量計應垂(chuí)直于管道軸(zhóu)線安裝，且與(yǔ)管道同心，偏(piān)差應滿足小(xiao)于1°。孔闆流量(liàng)計應配套提(ti)供機械☀️裝置(zhi)指示孔闆片(pian)，用🔞來測試是(shi)否安裝在管(guǎn)徑中心[4]。孔闆(pǎn)安裝在在法(fǎ)蘭之間固定(dìng)㊙️後，允許🚶‍♀️自由(you)熱膨脹而不(bú)産生扭曲變(bian)形🌍，在滿足設(she)😘計壓力的情(qing)況下，由😘于其(qí)它作用力或(huò)差壓引起的(de)彈性形🔱變、塑(su)性扭曲都不(bú)應超過直線(xiàn)斜度的1%。
孔闆(pan)上下遊取壓(ya)孔的直徑相(xiang)同，建議直徑(jing)應小于13mm；取🐪壓(ya)孔中👨‍❤️‍👨心🈲線應(yīng)平行于地面(miàn)、且與管道中(zhong)心線垂♉直相(xiang)交，偏差不應(yīng)大于3°。
3.4 加強計(ji)量管理維護(hù)、健全計量規(gui)章制度
  加強(qiáng)計量裝置的(de)日常管理維(wéi)護，如定期對(duì)壓力儀表進(jìn)行計量标定(dìng)，發現有異常(cháng)或損壞情況(kuàng)，應及時進行(hang)維修；冬季氣(qì)溫下降，易發(fā)生凍堵，需增(zeng)加排污💔次數(shù)，給差壓變送(sòng)器加裝保溫(wen)設備；加強節(jie)孔闆流量計(jì)的排污和清(qīng)洗‼️檢查等等(deng)[5]。
健全計量規(guī)章制度，如定(dìng)期維護、周期(qī)送檢等。嚴格(ge)管📱理，做😄到計(ji)量裝置有記(jì)錄，操作有規(guī)程，使用有制(zhì)度，維修有周(zhou)期。
3.5 加強業務(wu)培訓、提高技(ji)術人員素質(zhi)
  加強現場操(cāo)作員的業務(wù)培訓，提高操(cao)作員的技術(shù)水平和解決(jué)問題的能力(lì)，更好的做好(hao)流量計地檢(jian)修、維護、保養(yǎng)工作。
4 結束語(yǔ)
  孔闆流量計(ji)在油田已經(jing)應用多年, 同(tong)時還能改善(shan)勞動條件😘，節(jiē)省人力，提高(gāo)天然氣調配(pèi)水平和操作(zuo)🌏人員的工作(zuo)效率，降低生(sheng)産成本。孔闆(pan)流量計在應(yīng)用中将進一(yī)步優化和❌完(wán)善、降低誤差(chà)，提高計量正(zhèng)确率。

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