摘要：根據(jù)差壓式孔闆流量(liàng)計 的工作原理及(ji)組成，結合計量天(tiān)然氣的實際情況(kuang)，分析了使用中誤(wù)差産生的原因，提(ti)出了改正或注意(yì)事項,對👣生産🐅有-定(dìng)借鑒意義。
前言
　　孔(kong)闆流量計 結構簡(jiǎn)單,操作較方便,使(shi)用技術成熟,使得(dé)其在管道計量中(zhong)得到廣泛應用，根(gen)據調查,在超聲波(bo)流量計使‼️用之前(qian)，差🌏壓式孔闆流量(liang)計在整個油氣管(guǎn)道貿易結算中占(zhan)到了70%以上。随着儀(yi)表技術和計量技(ji)術的快速發展，許(xu)多☎️新型計量設備(bei)得到廣泛應用，但(dan)是孔闆流量計仍(reng)然是目前我國天(tiān)然氣管道計量用(yòng)得最多的計量設(she)備，占整個貿易計(ji)量的50%左右。
　　爲了規(gui)範孔闆流量計量(liàng)，國家專門制定了(le)GB.2628和SY/T6143計量标♉準❗,對計(jì)量系統進行了說(shuō)明和要求，同時,也(ye)出台天然氣場🐆站(zhàn)儀表配備指南，對(dui)計量系統儀器儀(yí)表🔴精度等級進行(háng)了要求。但是由🏃‍♀️.于(yú)孔闆流量計量系(xì)🤞統的結構特點，決(jué)定了會産生兩種(zhong)誤差,一種是基本(běn)誤差,這是流量計(jì)本身所存在的誤(wù)差,第二種是㊙️附加(jiā)誤差,是由于流量(liang)計在使用時偏離(li)了标準條件産生(shēng)的🧡。由于人爲操作(zuo)的環節多💔，且天然(rán)氣這一🔞物質的計(ji)量是-種連⚽續的、不(bú)可重複的計量,若(ruò)不加以适時監控(kòng),所引起的🌂計量附(fù)加誤差相當大,尤(you)其當天然氣作爲(wèi)商品進行貿易結(jié)算時，爲♉供需雙方(fang)帶來不利影響，本(běn)文分析了産生誤(wu)差的主要原因🍓,提(tí)出精心管理，細緻(zhì)操作以減小計量(liàng)誤差的重要性。
計(ji)量原理
(1)差壓式孔(kǒng)闆流量計包括3部(bu)分:①現場取壓部分(fèn),包括高級孔闆👉閥(fá)、前後直管段、導壓(yā)管;②溫度、壓力、組分(fèn)補償部分，包括現(xiàn)場用 溫度變送器(qì) 、 壓力變送器 、天然(ran)氣組分分析儀計(jì)量的實時數據;③流(liu)量計算部分，指專(zhuan)用流✉️量計算機(或(huò)計算儀)所安裝的(de)計量标‼️準程序。
(2)在(zài)實際應用過程中(zhōng)，當充滿管道的流(liú)體流經管道内的(de)節👄流件時，如圖1所(suo)示。
 
　　流線将在節(jie)流件處形成局部(bù)收縮，因而流速增(zēng)加,靜💯壓力降低💃🏻,于(yú)是在節流件前後(hòu)便産生了壓差。流(liú)🔴體流量愈大,産☀️生(shēng)的壓差㊙️愈大，這樣(yàng)可依據壓差來:衡(heng)量流量的大小。這(zhè)種計量方📧法是以(yǐ)流動連續性方程(cheng)(質量守恒定律)和(he)伯努利方程(能量(liàng)守恒定律)爲基礎(chǔ)的。壓差的大小不(bu)僅與流量還與其(qí)他許多因素有關(guān)，例如🤞當節流裝置(zhì)形式或管道内流(liu)🙇‍♀️體的物理性質(密(mi)度、粘度)不同時,在(zai)同樣大小的流量(liang)下産生的壓差也(ye)是不同的。以伯努(nu)利方程式和流體(tǐ)流動的連續性方(fāng)程式爲依據,天然(rán)氣流量計算公式(shì)是:

　　根據氣體易壓(yā)縮、密度差異大、受(shou)溫度影響大的特(te)✨點📧，得出🔞天🌈然氣流(liu)量計量的實用公(gōng)式是: 
式中:Qn一标準(zhun)狀态下氣體體積(jī)流量;
Ah一常數,标況(kuang)下爲0.008686;
ɑ0一特定流量(liang)系數;
Yre一計量管内(nèi)壁流量修正系數(shù);
bk一孔闆入口邊緣(yuan)銳利度修正系數(shù);
Fr一雷諾數修正系(xì)數;.
ε一氣體膨脹系(xì)數;
d-孔闆在20°C下實測(cè)的開孔口徑;
Fa一孔(kong)闆熱膨脹修正系(xì)數;
Fg一天然氣相對(dui)密度修正系數;
Fz一(yi)超壓縮系數;
Ft一流(liu)體流動溫度修正(zhèng)系數;
P1一孔闆上遊(you)側絕對壓力;
hw一氣(qì)體流過孔闆時的(de)差壓。
誤差因素分(fen)析及技術要求
1基(ji)本誤差
(1)由計量裝(zhuāng)置本身精度所決(jue)定的誤差。由于孔(kǒng)闆流⚽量✌️計測🥰得的(de)❤️流量是根據差壓(ya)信号間接求得的(de)。從♋公式可以看出(chu),影響計量精度的(de)主要因素是ɑ、F、ε等值(zhí)。必須保持ɑ、F、ε均爲恒(héng)定值，才能達到差(cha)壓和流量之間有(you)恒定的對應關系(xì)。但在實際生産中(zhōng),ɑ、F、ε都與某些因素有(you)關，特别是流量系(xi)數☔ɑ,它是一個影響(xiǎng)因素複雜，變化範(fan)圍大的重要系數(shu),如果在計量過程(chéng)中不能保證ɑ爲恒(héng)定值,則計量誤差(chà)将會較♉大。
　　 從資料(liao)和實驗證明,流量(liàng)系數ɑ值與取壓點(diǎn)位置、孔闆㊙️的開孔(kong)截面積和管道截(jie)面積比(m=d/D).雷諾數、管(guan)壁粗糙度、孔闆🔅入(rù)口邊緣尖銳度有(you)關。所以,标準孔闆(pan)的選用應符合下(xià)列技術要求:
●孔闆(pan)相對于開孔直徑(jìng)d的軸線中心對稱(chēng);
●孔闆.上遊端面A應(yīng)于下遊端面B平行(hang),并且與開孔直徑(jìng)d的👈軸線垂直;
●孔闆(pǎn)A面、B面應無可見的(de)損傷;
●孔闆開孔直(zhi)徑d的上遊測直角(jiǎo)入口邊緣G應銳利(li),無毛刺🐆和♻️劃痕。
●孔(kong)闆開孔直徑d的内(nèi)圓柱表面長度e應(yīng)符合:0.005D≤e≤0.02D;
●孔闆的厚度(dù)應符合:e≤F≤0.005D;
●孔闆下遊(you)側出口邊緣H和孔(kong)闆開孔圓柱形下(xia)遊側出口邊緣I應(yīng)無毛刺、劃痕和可(ke)見損傷;
●标準孔闆(pǎn)在使用過程中，會(hui)由于天然氣的侵(qīn)蝕而産生變形，從(cóng)而引起流量系數(shù)增大而産生計量(liàng)誤差。因此孔闆的(de)材質也是保證孔(kong)闆工作可靠和計(jì)量正确的一一💋個(ge)因素。用于天💚然氣(qì)計量的孔闆采制(zhi)一般爲💃:Cr17、1Cr18Ni9TiC以及其他(tā)耐酸鋼。
(2)變送器和(hé)流量顯示儀表的(de)精度對整套流量(liàng)計系統的精度也(ye)很重要。目前,變送(song)器大多數采用的(de)都是4-20MA信号,顯示儀(yí)表采🏒用數字信号(hao)，隻要變送器現場(chǎng)❗安裝和系統接地(dì)沒有問題，整個系(xi)統誤差不會受到(dao)影響。爲了減小誤(wu)差，标準明确了配(pei)套儀表的技術要(yao)求,設計和使用單(dān)位可以參考(見⭐表(biǎo)1)。
 
(3)流量積算部分之(zhi)間的誤差,當溫度(dù)、壓力、差壓、組分等(děng)數據傳到流量積(ji)算器後目前,積算(suàn)器結合已經💋輸入(ru)的節流裝置基本(běn)信🤩息計算流量，積(ji)算器所安裝的計(ji)量标準程序主要(yào)有SY/T6143标準、AGA.3标準、ISO5167标準(zhun)，在計量參數-緻的(de)情況下，通過幾個(gè)标準換算出的中(zhong)間參數和最終的(de)計量結果不超過(guo)萬分之一。
2附加誤(wu)差
如果儀表的制(zhì)造、選型都嚴格按(an)照标準執行，而在(zài)安裝和🤞使用過程(chéng)中，沒有嚴格遵守(shǒu)技術要求執行🐆,就(jiù)會💘造成附加誤差(chà),這種誤差的大小(xiao)是無法估計的。但(dàn)是💔通過對🔴造成誤(wu)差因素‼️的分析,可(ke)以将誤差降低。孔(kǒng)闆計量系統⭐安裝(zhuāng)使用時，必須符合(hé)下列技術要求:(1)孔(kǒng)闆安裝時，他的🐪開(kai)孔中心和管道中(zhōng)心軸🎯線同心，而且(qiě)它的端面與管道(dào)軸線垂直。
(2)孔闆上(shàng)、下遊側取壓孔軸(zhóu)線符合距孔闆上(shang)、下遊端面的距離(li)爲25.4±0.8mm的要求(目前國(guó)内絕大部分取壓(ya)方式🎯采用法蘭取(qǔ)壓)。
(3)取壓孔的軸線(xiàn)應與孔闆上下遊(yóu)側2D計量管長度的(de)🚶内圓柱的軸🙇‍♀️線垂(chuí)直，取壓孔的軸線(xiàn)與孔闆兩端面向(xiàng)外👌傾斜角的夾角(jiao)不大⛷️于3度。取壓孔(kong)直徑不應大于0.08D。
(4)孔(kǒng)闆安裝需要前後(hòu)直管段,直管段的(de)長度必須滿足标(biao)準要求，必要時安(ān)裝整流器。
(5)導壓管(guǎn)應采用耐腐蝕材(cai)料,其内徑不小于(yú)6mm,長度最好在😄16mm以内(nei),導壓管應垂直或(huò)傾斜敷設,起傾斜(xié)度不小于1:12.
(6)計量氣(qì)體溫度的溫度計(jì)最好安裝在孔闆(pǎn)下遊側直管段以(yi)外的地方，計算氣(qi)量時應将此時所(suǒ)測的😘氣流溫度換(huan)算成孔闆上🔴遊側(cè)的氣流溫度，如果(guǒ)溫度計安裝在孔(kong)闆上遊側，則溫📞度(du)計套🌍管與孔闆之(zhī)間的直管段長度(dù)L應滿足下列規定(ding):
當溫度計套管直(zhi)徑不大于0.03D時(D爲計(jì)量管内徑),L≥5D;
當溫度(du)計套管直徑在0.03D至(zhì)0.13D範圍内時(D爲計量(liàng)管内徑),L≥20D。
結束語
除(chú)了技術要求之外(wai)，孔闆節流裝置在(zai)長期運行後，節🐇流(liu)✨裝置⁉️容易産生堵(dǔ)塞、結垢、磨損、腐蝕(shí)等現象,這💛些都會(hui)帶😄來附加誤差,同(tóng)💚時由于受溫度等(deng)因素的影響,變送(sòng)器接♉頭容易産生(sheng)洩漏,造成🎯壓力(或(huò)差壓🌈)損失，使用者(zhe)必須根🈲據計量介(jiè)質的情況确定檢(jiǎn)查🚶‍♀️周期。

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