摘要:由(yóu)于計量儀表誤差(chà)以及使用條件變(biàn)化帶來的誤差往(wǎng)往使天然氣
孔闆(pǎn)流量計
的精度不(bú)能達到要求。因此(cǐ)，找出引起誤差的(de)因素，提出改進措(cuò)施對于提高天然(rán)氣計量精度具有(yǒu)重大意義。
天然氣(qì)管道的迅速發展(zhan)，要求對天然氣流(liu)量進行更加正确(què)的計量。由于孔闆(pǎn)計量方式結構簡(jian)單、投資少、計量🤩精(jing)度較高，成爲我國(guo)天然氣流量最主(zhu)要的計量方式，在(zài)全國各大油田均(jun)有應用。據調查，石(shí)油天然氣行業采(cǎi)用孔闆流量計作(zuò)爲貿易計量的☔約(yue)占95%以上。
孔闆流量(liàng)計
是通過測量安(an)裝在管路中的同(tong)心孔闆兩側差壓(ya)來♌計算流量🙇♀️的一(yi)種檢測設備。它由(yóu)節流裝置、差壓㊙️計(ji)、
壓力計
和溫度計(ji)等組成。它以能量(liàng)守恒定律和流動(dòng)連續性方☎️程爲理(lǐ)論依據，由标準節(jie)流裝置産生差壓(yā)，應用成熟、可靠的(de)🈲儀表進行🌈差壓、壓(ya)力、溫度測量，由流(liu)量積算儀或計算(suan)機控制系統進行(hang)計算得到天然氣(qì)的流量。在實際工(gong)作中，由于計量儀(yi)表誤差以及使用(yòng)條件變化帶來的(de)誤差往往使孔闆(pan)流量計的♻️精度不(bú)能達到要求。因此(cǐ)，找出♻️引起誤差的(de)因素，提出改進措(cuo)施對于提高天然(rán)氣計量精度具有(you)重大意義。
1計量誤(wù)差分析
1.1被測介質(zhi)實際物理性質的(de)不确定度因素
1.1.1天(tiān)然氣相對密度對(duì)流量計量的影響(xiang)
天然氣流量值與(yu)1/Gr的平方根成正比(bǐ)例變化，如果将Gr作(zuò)爲一個獨立量看(kàn)待，則當Gr的不确定(dìng)度爲土a598時，由此引(yin)起的天然氣标準(zhun)體🆚積流量的不确(que)定因素爲士0.25%可見(jian)，天然氣🈲真實相❗對(duì)密度Gr對流量計量(liàng)的影響很大。Gr的不(bú)确定度是由實際(jì)天👌然氣各有關物(wù)理參♊數确定、測量(liang)⭕、分析的不确定度(dù)引起的。比如，實際(jì)空👨❤️👨氣的組分偏離(lí)标準組分的偏離(lí)程度,各有關✌️組分(fèn)分子量測🌈量的不(bú)确定度.Gr的确定方(fang)法可分爲2類,一是(shì)🌈用真實相對密度(dù)📱計測量，例如浮力(li)👈氣體天平、動量密(mì)度計.氣體密度計(jì)等;二是先利用氣(qi)分析✊儀分析出天(tiān)然氣的全💃🏻組分，然(ran)後根據天然氣組(zu)分計算Gr值。目前，我(wo)國🆚普遍采用第2種(zhong)方法，但由于壓力(li)溫度的變☀️化，Gr并不(bu)是一個定值♉。采用(yòng)在線色譜及時檢(jiǎn)測到組分的變化(hua)情況，可以提高計(jì)量精度‼️。
1.1.2天然氣壓(ya)縮因子對流量計(jì)量的影響
流量計(jì)量結果是以工作(zuo)狀态下的流量形(xíng)式給出,由💞于各🐉地(dì)工況不同，需将流(liú)量轉化爲統一标(biāo)準下的氣體流量(liàng)。在♈壓力不高🤞、溫度(dù)不低的情況下,可(kě)以按照理想氣體(tǐ)♊方程進💃行體積流(liú)量換算。然而，實際(ji)氣體和理想氣體(ti)總有一定差别，尤(yóu)其是在管道壓力(lì)較大或是🈚溫度變(bian)化較大的情況下(xià),氣體并不遵☔循理(li)想氣體狀态方程(chéng)。天然氣壓縮系數(shù)的求解有卡茨曲(qǔ)線圖求解法、卡茨(ci)表求解法、查《天然(rán)氣壓縮系數速查(cha)手冊》法。比較而言(yán)，《速查手冊》能迅速(sù)、方便地計算出壓(ya)縮系數，但⭕誤差更(gèng)大。卡茨表最正确(què)，但♈由于卡茨表的(de)壓縮系數太少，當(dāng)表内沒🔴有對應數(shu)值，還需用内插法(fa)算出，使用較麻煩(fan)。
1.1.3可膨脹系數ε對流(liu)量計量的影響
e是(shì)因氣體流經孔闆(pan)時密度産生變化(huà)而引入的修正系(xi)🐅數,這是流量誤差(chà)的一個重要來源(yuan)。當天然氣流量低(dī)于設計流量時，實(shi)際的ε低于設計的(de)e，導緻測量結果偏(piān)小,反之,測量結果(guo)偏大。當實📞際流量(liang)與設計流量一緻(zhi),而靜壓p1低于設計(ji)♻️壓力，實際的ε小于(yu)設計的ε,使流量測(cè)量偏大，反之偏小(xiǎo)。
1.1.4脈動流對流量計(jì)量的影響
脈動流(liu)是由管道中氣體(tǐ)的流速和壓力發(fa).生突然變化造成(chéng)的㊙️，它能引起差壓(ya)的波動，使記錄曲(qǔ)線變成一🔞個寬帶(dai)。引起脈動流🥵的起(qǐ)因有單一的，也有(yǒu)多💯個因素綜合的(de),如長輸管道積液(ye)、天然氣壓縮機的(de)使用、氣井之間壓(ya)力幹擾、用戶用氣(qi)不均、供氣調壓閥(fá)開度的突然改變(bian)等均能引起差壓(ya)波動。
1.2儀器的設計(ji)安裝管理誤差分(fèn)析
1.21僅器的設計誤(wu)差
儀器本身産生(sheng)的誤差是由于儀(yí)器本身設計、安裝(zhuāng)上和使用過程中(zhōng)，某些結構發生了(le)變化，導緻測量參(cān)數變化，從而影響(xiang)了氣體的測量正(zheng)确度。主要表現爲(wèi)孔🐆闆入口直角銳(ruì)🌏利度不夠，管徑尺(chǐ)寸與計算㊙️不符，孔(kǒng)闆厚度誤差，節流(liu)附件産生台階。偏(pian)心，孔闆上遊端面(miàn)有劃痕和毛刺,環(huan)室尺寸産生台階(jiē)、偏心，取壓孔加工(gong)不規範或堵塞，焊(hàn)接、焊縫突出，節流(liú)件不同軸度。
1.2.2安裝(zhuāng)管理誤差
安裝管(guan)理誤差如果不及(jí)時解決，會成爲一(yi)個無法進行究全(quan)定性分析的潛在(zai)誤差源。安裝誤差(cha)具有普遍性,如現(xiàn)場的施工條件不(bu)能滿足直管段要(yào)求的長度或管材(cai)不符合要求等.具(ju)體表現爲管路超(chao)長、彎折偏多.孔闆(pan)變形.上遊測量管(guan)沉積🧑🏽🤝🧑🏻髒物造成管(guǎn)徑偏小、Re範圍不符(fú)合标準規定、管道(dao)粗糙度影響、焊口(kou)錯位。管理上的誤(wu)差主要表現爲儀(yí)表型号、孔闆尺寸(cùn)與🔞流量不🚶♀️匹配,引(yin)壓管、平衡閥、差壓(yā)計各連接部位的(de)滲漏，大氣溫度、管(guǎn)壁積液、結蠟⭕的影(yǐng)響,人員操作錯誤(wù)。
1.3流量積算方法不(bu)當對計量的影響(xiǎng)
标準孔闆節流裝(zhuāng)置與配置不同的(de)二次測.量儀表構(gòu)💃成不🔞同的流量積(ji)算方法。采用标準(zhun)孔闆流量計測量(liang)天然氣流量,其流(liú)量📱值與天然氣組(zu)分、基壓、壓力、溫度(du)等有關。如果流量(liàng)測量系統沒🔴有嚴(yán)格按計量标準要(yao)求配置相✨應的測(cè)量⭐僅表，流量積算(suan)時氣體壓力、溫度(du)和天然氣組分的(de)變化沒⛹🏻♀️有得到完(wán)全補償,就會降低(di)🧑🏾🤝🧑🏼流量計的正确⁉️度(du)。
2提高孔闆流量計(ji)計量精度的措施(shi)
2.1孔闆流量的設計(jì)安裝應符合技術(shu)标準
孔闆節流裝(zhuāng)置的設計安裝應(ying)嚴格按照GB2624-81或SY/Y6143-1996标準(zhǔn)規定的各項✊技🈲術(shu)指标，特别在安裝(zhuang)時，要根據孔闆前(qian)阻力件形式配⭕接(jiē)足夠長度的直管(guan)段，長度至少爲30d.當(dāng)場地不允許時,必(bì)須🏒在孔闆前的直(zhi)管段上安裝整流(liú)器。孔🌈闆入口端🌈面(mian)必須與管道線垂(chuí)直，其偏差不能超(chao)過1'.安裝時孔闆嚴(yán)禁反向。要正确使(shǐ)用和選😘擇壓差計(ji)，當壓差計工作量(liang)程在30%以下時，必須(xu)及時更換壓差計(ji)的量程或孔闆規(guī)格。法蘭β值應爲0.20~-075.角(jiǎo)接👄乃🌂值應爲a4~06.
2.2加強(qiang)業務培訓,建立健(jiàn)全各項規章制度(du)
加強職工的計量(liàng)業務培訓，提高其(qí)技術水平和發現(xiàn)故障、解決問題的(de)能力。做好系統的(de)檢修、維護、保🌈養工(gong)作,延長其😍使用壽(shòu)命。建立健全各級(ji)計量管理責任制(zhì)度，标準計量器♊具(ju)周期💋送檢和維護(hù)制度，工作僅表檢(jiǎn)驗.調校和🌐維修制(zhi)度，計量設備和計(ji)量儀表的資料格(ge)🌈案管理制度等。
2.3推(tuī)進計量方式的自(zi)動化智能化發展(zhan)
随着微傳感器和(he)微計算機技術的(de)不斷發展,天然氣(qì)計💋量✂️已逐步向在(zài)錢、實時。智能靠近(jìn),改進傳感器技術(shu)來提高天然氣計(jì)量精度非常有效(xiao)，将測量傳感器和(he)采集、儲存及傳輸(shu)數據用電子元件(jian)都集于一個模件(jian)⭕的集成系統将成(cheng)爲标準系統,,體積(jī)更小，功能更強,價(jià)格更便宜。随着天(tiān)然氣輸送管線的(de)不🏃🏻斷改進,現有的(de)氣體測量技術應(ying)得到改進。
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