0 引言(yán)
  天然氣計量是(shi)一種動态的間(jiān)接的多參數的(de)綜合♊計量，在整(zheng)⛱️個流量計量領(lǐng)域中難度非常(cháng)大，影響因素最(zuì)多。國内天☎️然氣(qì)🌐貿易交接結算(suàn)選用的流量計(ji)有很多種，而采(cai)用标準孔闆流(liú)量計計量是廣(guǎng)泛方式。由于孔(kǒng)闆計量方式結(jie)構簡單牢💯固、使(shi)用期限長、可在(zài)線更換檢修、計(ji)量精度比較高(gāo)，成爲天然氣貿(mào)易交接結算重(zhòng)要的計量方式(shì)，在油🤞氣田均有(you)廣泛應用。
1 配氣(qì)站計量現狀
  天(tiān)然氣配氣站擔(dān)負着城鎮居民(min)天然氣流量調(diao)配及輸配任務(wù)，在用氣高峰和(he)低峰需要根據(ju)流量進行調配(pei)，滿🙇🏻足工業及居(jū)民用氣。
  結合天(tian)然氣配氣隊實(shí)際情況，提高天(tian)然氣計量正确(que)率減少貿易摩(mó)擦，油田配氣站(zhàn)天然氣計量大(da)部分采用孔闆(pǎn)流量計。配氣隊(duì)天然氣計量實(shi)現了溫🥵度、壓力(lì)㊙️、流量等現場數(shu)據的自動采集(ji)與處理、顯示🌂和(he)報表的打印，實(shi)現🙇‍♀️了遠程的實(shi)時監控、實時數(shu)據💋傳輸，達到了(le)計量全過程的(de)自動化運行。
  孔(kong)闆計量系統由(you)孔闆閥、智能差(chà)壓變送器、智能(néng)壓力變送器、一(yi)體化溫度變送(sòng)器以及流量計(jì)算顯示裝置組(zu)成，包括硬件和(he)軟件兩部分。其(qi)系統👣結構拓撲(pu)圖如圖1所示。

2 孔闆流(liu)量計的計量誤(wu)差分析
  天然氣(qì)行業标準《用标(biāo)準孔闆流量計(ji)測量天然氣流(liu)量》（GB/T 21446）規定了标準(zhǔn)孔闆的技術參(cān)數要求、内部結(jie)構形式、孔闆💋的(de)取壓方式、流量(liàng)計使用方法以(yi)及計算、不确定(dìng)度的資料，爲天(tiān)然氣标準孔闆(pǎn)流量計計量提(tí)供了标準依據(jù)[1]。但在實際應用(yòng)中，由于現場使(shǐ)用條件變化引(yǐn)起的誤差和計(jì)量儀表本身誤(wù)差，經常🌈使孔闆(pan)流量計的精度(du)不能達到要求(qiu)。本文結❓合孔闆(pǎn)流量計🌏在配氣(qì)站交接計量中(zhong)的應用情況從(cóng)基🔞本誤差和附(fu)加誤差兩方面(miàn)對孔闆流量計(jì)的計量⭐誤差進(jìn)行分析，并探讨(tao)解決方法。
2.1 基本(běn)誤差
  基本誤差(cha)是由計量裝置(zhì)本身精确度所(suo)決定的誤✔️差，是(shì)不🔞可避免的，一(yī)般在1% ～ 2% 範圍内。爲(wèi)了規範孔闆計(jì)量，《天然氣計量(liàng)♌系統技術✔️要求(qiu)》（GB/T 18603）對計量系統進(jin)行了說明和🔴要(yào)求，同時對計量(liang)系統儀器儀表(biǎo)精度等級進行(hang)了要求。
  基地配(pei)氣隊孔闆計量(liàng)系統選用的差(chà)壓變送器、壓力(lì)變送器、溫度變(bian)送器的準确度(du)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合《天(tian)然氣計量系統(tǒng)技術要求》（GB/T 18603）中B 級(jí)系統配套儀表(biao)正确率的要求(qiu)。
2.2 附加誤差
  結合(hé)現場使用情況(kuang)，對産生計量附(fu)加誤差的原因(yin)進行以下❗分析(xi)。
2.2.1實際運行流量(liàng)值偏離設計流(liu)量值引起的誤(wù)差
  這是配氣站(zhan)最常見也是貿(mao)易雙方最關心(xin)的問題，用氣量(liang)具有季節、日和(he)小時的不均衡(heng)性，用氣高峰和(he)用氣低峰變化(hua)範圍較大，且很(hen)難準确的掌握(wò)用戶的用氣量(liàng)，與設計流量值(zhi)偏☎️差很大。
  如果(guǒ)用于計算孔闆(pan)孔徑的最大流(liú)量與現場實際(ji)⭐的最大🐪流量偏(pian)離較大，就會造(zào)成計算出來的(de)孔闆孔徑較大(dà)偏差。存在大孔(kǒng)闆測小流量的(de)問題，由于ΔP 偏小(xiǎo)，計量精度大大(dà)降低。
2.2.2 節流裝置(zhi)産生的誤差
1）孔(kong)闆裝反引起測(ce)量誤差。在孔闆(pan)閥中安裝孔闆(pan)時，應保證孔闆(pan)💔的安裝方向正(zhèng)确，天然氣從孔(kǒng)闆的上🌈端面流(liú)向下端面。表👌3爲(wèi)廬配供總配氣(qi)量與總配外📞供(gòng)氣量🔞的對比，正(zheng)常情🔆況下廬配(pei)供總❤️配氣量應(yīng)大于總配外供(gong)氣量，如🤩表2中4.4日(rì)至4.6日數據。4.6日廬(lú)配至總配線孔(kong)闆裝反，導緻4.7日(ri)廬配供總配氣(qi)量小于總配外(wài)供氣量，引起⭐較(jiào)大誤差。

2）孔闆孔(kong)徑尺寸測量不(bú)準确引起測量(liàng)誤差。在實際使(shi)用中由于條件(jian)限制，不能及時(shí)送到檢定部門(mén)進行檢定，而是(shì)用⭕遊标卡尺🥵在(zài)現場測量。一方(fāng)面存在目測誤(wù)差，另一💘方面由(you)于沒有在标準(zhun)狀況下進行計(ji)量标定，當現場(chang)環境及測量介(jie)質溫度較高時(shi)，測量孔闆的孔(kǒng)徑值将偏高，造(zào)成計量值比實(shi)際值偏高。如果(guǒ)孔闆厚♈度不符(fu)合标準、上下遊(you)直管段長度不(bu)夠、計量裝置安(ān)裝不當都能引(yin)起測量誤差。
3）氣(qì)體的沖刷和腐(fǔ)蝕引起測量誤(wu)差。天然氣從地(di)層采出來，雖經(jing)分離、過濾，因其(qi)所含成分十分(fèn)複雜，且🐅成分經(jing)常變化，從單井(jǐng)采氣計量、集氣(qi)計量到配氣計(jì)量，氣質組成都(dōu)各不🔞相同，因而(er)流量計在使用(yong)過程中宜受🍓測(cè)量介質天然氣(qi)的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼沖刷和腐蝕(shi)，對孔闆和直管(guan)段的沖刷腐蝕(shí)尤爲嚴重。這将(jiāng)影響到孔闆直(zhi)角入口邊緣圓(yuán)弧半徑和直管(guǎn)段内表面粗糙(cao)度☎️，使得流出🏃🏻‍♂️系(xi)數發🤟生變化，測(cè)量的不确定度(dù)超出預期值[2]。
2.2.3差(chà)壓變送器引起(qǐ)的誤差
  在現場(chǎng)環境條件下，孔(kǒng)闆流量計裝置(zhi)與差壓變送🐕器(qì)之間連接🌈的導(dao)壓管線容易發(fā)生腐蝕、堵塞、冰(bīng)凍等，是孔闆✉️流(liú)量計薄弱環節(jiē)和使用維護的(de)重點。
1）差壓變送(sòng)器零點容易漂(piao)移，造成靜壓、差(chà)壓值失真😘，造👈成(cheng)計算氣量比實(shí)際氣量偏差較(jiào)大。
2）差壓變送器(qì)的閥組和導壓(yā)管易生鏽洩漏(lou)、堵塞。高壓側和(hé)低壓側的連接(jiē)件漏氣或堵塞(sāi)，都會引起較大(da)的計量偏差。
2015 年(nián)4 月份東營壓氣(qì)站檢修期間，天(tiān)然氣内含有固(gu)體懸浮顆粒和(he)油污引起廬配(pei)至總配線的下(xia)遊導壓管堵塞(sai)，導緻廬配至總(zong)配線計量數據(ju)偏大。
2.2.4天然氣組(zǔ)分變化引起的(de)誤差
  天然氣從(cóng)單井到集氣站(zhan)和配氣站，氣質(zhì)組分各不相🐅同(tóng)，因此🥵流量值也(ye)不同。一方面，由(you)于氣體組分的(de)變化引起天然(rán)氣相對密度的(de)變化，天然氣流(liú)量值與相對密(mi)度倒數的平方(fang)根成👅正比例👉變(bian)化。另一方🌈面，天(tian)然氣組分的變(biàn)化影響壓縮因(yīn)子Z 的計算，造成(cheng)壓縮因子的♌附(fu)加誤差，而壓縮(suō)因子直接影響(xiǎng)工況流量轉化(hua)爲🈲統一标準下(xià)的氣🚩體流量。由(you)此可🔴見天然氣(qì)組分變化對計(ji)量的影響很大(dà)。
  2015 年5 月份對廬配(pei)交接處的天然(ran)氣組分重新進(jìn)行了取樣🙇‍♀️分析(xi)，取樣分析前後(hòu)各組分含量發(fa)生變化。由相對(duì)密度計算公式(shì)可知取樣分析(xi)前後的相對密(mì)度分别爲0.6495、0.6425，即取(qu)樣分析前後天(tian)然氣相對密度(dù)變化🔞了1%。
3 提高孔(kong)闆流量計計量(liang)精度的措施
  孔(kǒng)闆流量計計量(liàng)精度與孔闆、管(guan)道條件、安裝質(zhì)量等諸多因素(su)有關，爲提高流(liú)量計量正确率(lü)，可采取以下措(cuò)施。
3.1 孔闆流量計(ji)的制造和組裝(zhuāng)
  孔闆的直徑、厚(hòu)度、斜角、流量計(ji)的外形、粗糙度(du)等均應滿足🌂GB/T 2624.2 的(de)要求。流量計制(zhi)造和組裝需符(fú)合GB/T 21446 及API MPMS 14.3.3 的要🐪求。
  孔(kong)闆的密封墊圈(quan)應采用耐腐蝕(shi)、抗老化、滿足輸(shū)送介質溫度的(de)⛱️材料，在組裝時(shí)應保證任何點(dian)都不會突入管(guan)道，且不影響流(liú)量的計量精度(dù)。孔闆片與導闆(pan)之間，上下腔之(zhī)間應有良好密(mi)封。
  孔闆流量計(ji)制造是需要設(shè)置排污閥和放(fang)空閥，排放應彙(hui)總爲一個總放(fàng)空接口，統一排(pai)放。孔闆流量🤞計(jì)的直管段要根(gen)據孔闆前後端(duān)工藝配管的形(xíng)式來确定♋長度(du)，考慮一定的富(fù)餘系數，一般按(àn)前30D 後15D 來布置[3]。
3.2 合(he)理選擇測量儀(yi)表
  爲了避免“大(dà)馬拉小車”或“小(xiao)馬拉大車”現象(xiang)産生的誤差， 建(jiàn)議嚴格按照GB/T 18603《天(tiān)然氣計量系統(tong)技術要求》要求(qiu)選用合适量🔴程(chéng)儀🐆表。首先要根(gen)據輸氣流量，選(xuǎn)擇最佳内徑的(de)孔闆。智能差壓(yā)變送器量程宜(yi)在滿量程10% ～ 90%，智能(néng)壓力變送器量(liàng)程宜在滿量程(cheng)30% ～ 75%，最好采選用絕(jué)壓量程儀表，精(jīng)度建議選用0.1%。
3.3 儀(yí)表的安裝
  孔闆(pan)流量計應垂直(zhí)于管道軸線安(an)裝，且與管道同(tong)心，偏差應🔅滿足(zú)小于1°。孔闆流量(liàng)計應配套提供(gòng)機械裝置指示(shì)孔闆片，用☎️來測(cè)試是否安裝在(zai)管徑中心💜[4]。孔闆(pǎn)安裝在在法蘭(lán)之間固定🏃‍♀️後，允(yǔn)許自由熱膨脹(zhàng)而不産生扭曲(qu)變形，在滿足設(shè)計壓力的情況(kuàng)下，由于其它作(zuò)用力或差壓引(yin)起的彈性形變(bian)、塑性扭曲都不(bu)應超過直✏️線斜(xie)度的1%。
孔闆上下(xia)遊取壓孔的直(zhí)徑相同，建議直(zhi)徑應小于13mm；取壓(ya)孔中🚩心線應平(ping)行于地面、且與(yǔ)管道中心線垂(chuí)直相交，偏差不(bú)應大于3°。
3.4 加強計(jì)量管理維護、健(jian)全計量規章制(zhì)度
  加強計量裝(zhuang)置的日常管理(li)維護，如定期對(dui)壓力儀表進行(háng)💘計量标定，發現(xian)有異常或損壞(huài)情況，應及時進(jìn)行維修；冬季氣(qi)溫下降，易發生(shēng)凍堵，需增加排(pái)污次數，給差壓(ya)變送器加裝保(bǎo)溫設備；加♈強節(jiē)孔闆流量計的(de)排污和清洗檢(jian)查等等[5]。
健全計(ji)量規章制度，如(ru)定期維護、周期(qī)送檢等。嚴格管(guan)理，做到計🔞量裝(zhuāng)置有記錄，操作(zuo)有規程，使用有(you)制度，維修有周(zhōu)期。
3.5 加強業務培(péi)訓、提高技術人(ren)員素質
  加強現(xian)場操作員的業(yè)務培訓，提高操(cao)作員的技術水(shuǐ)平和解決問題(tí)的能力，更好的(de)做好流量計地(di)檢修、維護、保養(yang)工作。
4 結束語
  孔(kǒng)闆流量計在油(yóu)田已經應用多(duō)年, 同時還能改(gai)善勞⛹🏻‍♀️動條件🌍，節(jie)省人力，提高天(tian)然氣調配水平(píng)和操作人員的(de)工作效率，降⁉️低(di)生産成本。孔闆(pan)流量計在應用(yòng)中将進一步優(you)化和完善、降低(dī)誤差，提高計量(liàng)正确率。

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