孔（kǒng）板（bǎn）流量計應用於天然氣計量時的誤差分析

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的應用前景，對於天（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（bǎn）流量計，不過近年來其它（tā）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（lǜ）也（yě）在逐年（nián）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（jiē）流裝置（zhì）、導壓（yā）管、差壓計、壓力計和溫度計等組成（chéng）。但在實際（jì）工作中，由於節流裝置設計、製造（zào）、安（ān）裝和使用不符合標準要求，參數選擇不當，用戶（hù）負荷變化，人工取值不準等原因，都（dōu）不同程度（dù）地影響著流量測量的準確度。因此，找出孔（kǒng）板流量計測量誤差產生的原因及解決辦法是（shì）關（guān）係到計量準確的（de）重要工作。通過對孔板節流裝置測量原理、安裝（zhuāng）要求、儀表的（de）選擇等因素的分析，指出影（yǐng）響孔板流量計測量（liàng）準確度的根本因素是節流裝置的幾（jǐ）何形狀和流動（dòng）狀（zhuàng）態是否偏離設計標準。隻有使流量計在正確的工（gōng）況下運行，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（ān）裝
采用（yòng）孔板流量計時，對孔板加工的技術要求十分嚴格，符合標準或部頒標準中的規定，否則，會（huì）給天然氣流量測量結果帶來（lái）誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔板偏心引起的計量（liàng）誤差一般在（zài）2%以內，孔徑比β值愈高，偏（piān）心率影響愈大，所以，應避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安裝（zhuāng）或維修不當，使孔板發生彎曲（qǔ）或變形，導致（zhì）流量測（cè）量誤差較大（dà）。在法（fǎ）蘭取壓的孔板上進行測試結果，孔（kǒng）板彎曲產生的誤差約為3.5%。
（3）節流（liú）裝置內突出物：節流裝置中伸入管內的墊片、焊縫等也（yě）會使流量測量（liàng）產生一定的誤差，誤差（chà）大小與突出物的位置、孔板與突出物（wù）的距離以及突出高度有關。試驗證明，當β=0.7，突出物（wù）體位於孔（kǒng）板上遊2倍管（guǎn）徑處時，產生的誤（wù）差；若突出物位於上遊孔（kǒng）板處，誤差（chà）為（wéi）16%～50%，若將突（tū）出物位於孔板下（xià）遊時，對計量準確度的影響（xiǎng）要小些。
 
1.2 提高計量準確度途徑
（1）管道要求：標準對計量管長度、直管、圓度和內表麵粗糙度等都有嚴格的技術（shù）要求（qiú）。當計量管小長度不能滿足標準要求（qiú）時，會給流（liú）量（liàng）測（cè）量結（jié）果帶來偏差，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裝整流器，才能保證計量準確度。
（2）安（ān）裝（zhuāng）要求（qiú）：孔板入口端麵與管道軸線垂直，其偏差不能超過1度（dù）。安裝孔板時要（yào）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、孔板與取壓裝置之間（jiān）的密封墊片厚度不得大於0.03D。墊片的安裝不得突入（rù）直管段內或取壓裝置內腔，不（bú）得擋住取壓口及引起取壓位置的改變。新（xīn）建站場在管（guǎn）道吹掃並運行幾天後，再將孔板安裝（zhuāng）到（dào）節流裝置上，以（yǐ）免孔板（bǎn）被氣體中的液、固體雜質損傷或汙染。
2 正確（què）地時行儀（yí）表的選擇
要正確（què）選擇與（yǔ）使（shǐ）用差壓計，差壓計量程（chéng）過大，流量較小，差壓計工作在30%以下（xià），會大大降低（dī）流量測（cè）量準確（què）度，當計（jì）量流量減小後，要及時更換差壓計的量程（chéng）彈（dàn）簧或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
 在選擇儀表差壓值時，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（jiān），這（zhè）樣既（jì）可保證計量準確度，又可（kě）以減少壓力損失。
 
3 管道中脈動流對於測量結果的影響（xiǎng）
（1）脈動流的起因。管道中氣體的（de）流速和壓力發生突然（rán）變化，造成脈動流，它能（néng）引起差壓的波動，使記錄曲線變成一個寬（kuān）帶。①天然氣井若為氣水同（tóng）產，這些井的計（jì）量差（chà）壓（yā）均發生波（bō）動；②長輸管道或氣田管（guǎn）道積液造成計量差壓波（bō）動；③天然氣壓縮機的使用使（shǐ）計量差壓發生波動；④氣井之（zhī）間的壓力幹（gàn）擾造成的差壓波動；⑤用戶（hù）用氣不均衡，氣量在（zài）瞬間發生（shēng）急劇（jù）變化，供（gòng）氣調壓閥突然開大或關小也會導致（zhì）差壓波動。
 
（2）抑製脈（mò）動（dòng）流的方法。①消除或遠離脈動源：采取控水（shuǐ）采氣；采用高效分離器，加（jiā）強氣水分離；對積存在計量管段、導壓管、流量（liàng）計高（gāo）低壓波紋管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，控製下流閥對各類脈動源引起的差壓波（bō）動都有抑（yì）製作用。③加裝緩衝罐（guàn）：可在測量管段前加裝緩衝罐，可儲存和釋放氣體的能量，有效地平抑各種脈動（dòng）源引起的差壓波動，也可設置專門的脈動衰減器。④提高差（chà）壓和孔徑比β：對於同一條計量管道，若要提高差壓，就要降低孔板直徑，使孔徑比β降低（dī），為了使差壓和孔徑（jìng）終都提高，相應減小計量管管徑。⑤安裝（zhuāng）調壓閥：在測量點前入（rù）口處加裝調壓閥，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（wén）結（jié）語
影響孔板流量（liàng）計測量準確度的根本原因是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計（jì）標準。因此，在實際（jì）使用中，應嚴格按照設計要求定（dìng）期對節流裝置、孔板、雙波（bō）紋差壓計進行檢查和調校，這樣才能減少計量（liàng）誤差，確保計量準確度。

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