0 引言
   天然氣(qi)計量是一種動态(tai)的間接的多參數(shù)的綜合🧡計量，在🌈整(zheng)個🎯流量計量領域(yu)中難度非常大，影(yǐng)響因素多。國内天(tian)然氣貿易交接結(jie)算選用的流量計(ji)有很多種，而采用(yong)标準孔闆流量計(ji) 計量是廣泛方式(shì)。由于孔闆計量方(fāng)式結構簡單牢固(gu)、使用😘期限長、可在(zài)線更換檢修、計量(liàng)精度比較高，成爲(wei)天然氣貿🤞易交接(jiē)結算重要的計量(liàng)方式，在油氣田均(jun)有廣泛應用。
1 配氣(qi)站計量現狀
   天然(ran)氣配氣站擔負着(zhe)城鎮居民天然氣(qì)流量調配及輸配(pèi)任務，在用氣高峰(feng)和低峰需要根據(ju)流量進♋行調配，滿(man)足工業及居民用(yòng)氣。
   結合天然氣配(pèi)氣隊實際情況，提(tí)高天然氣計量準(zhun)确度減少貿易摩(mó)擦，勝利油田配氣(qì)站天然氣計量大(dà)部分采用孔闆流(liu)🔞量計。配氣隊天然(rán)氣計量實現了溫(wēn)度、壓力、流量等現(xian)♋場數據的自動🐅采(cai)集與處理⛹🏻‍♀️、顯示和(hé)報表的打印，實現(xian)了遠程的實時監(jiān)控、實時🤟數據傳輸(shū)，達到了計量全過(guo)程的自動化運行(hang)。
   高級孔闆計量系(xi)統由孔闆閥、 智能(neng)差壓變送器 、 智能(néng)壓力變送器 、 一體(tǐ)化溫度變送器 以(yi)及流量計算顯示(shì)裝置組成，包括硬(yìng)件和軟件兩部分(fen)。其系統結構拓撲(pu)圖如圖1所示。

2 孔闆(pan)流量計的計量誤(wù)差分析
   天然氣行(hang)業标準《用标準孔(kǒng)闆流量計測量天(tiān)然氣流量》（GB/T 21446）規💚定了(le)🈲标準孔闆的技術(shu)參數要求、内部結(jie)構形式、孔闆的取(qǔ)壓方式、流量計使(shǐ)用方法以及計算(suàn)、不确定度的資料(liao)，爲天然氣标準孔(kǒng)闆流量計計量提(ti)供了标準依據。但(dan)在實際應用中，由(you)于㊙️現場使用條件(jiàn)變化引起的誤差(chà)和計量儀表本身(shēn)誤差，經常使孔闆(pǎn)流量計🌏的精度不(bu)能達🔴到要求。本文(wén)結🍓合孔闆流量計(ji)在配氣站交接🚩計(jì)量中的應用情況(kuàng)從基🎯本誤差和附(fu)加誤差兩方面對(dui)孔闆流🌈量計的計(jì)量誤差進行分析(xī)，并探讨解決方法(fa)。
2.1 基本誤差
   基本誤(wu)差是由計量裝置(zhì)本身精度所決定(ding)的誤差，是不💃可🌈避(bi)免的，一般在 1% ～ 2% 範圍(wéi)内。爲了規範孔闆(pan)計量💋，《天然氣計量(liàng)系統技🌈術要求》（GB/T 18603）對(duì)計量系統進行了(le)說🐕明和要求，同時(shi)對計量系統儀器(qi)儀表精度等級進(jìn)👉行了要求。
   基地配(pei)氣隊孔闆計量系(xi)統選用的差壓變(biàn)送器、壓力變⛷️送器(qi)🐇、溫度變送器的準(zhun)确度分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(he)《天然氣計量系統(tǒng)技術要求》（GB/T 18603）中 B 級系(xì)統配套儀表準确(què)度的要求。
2.2 附加誤(wu)差
   結合現場使用(yòng)情況，對産生計量(liàng)附加誤差的原因(yīn)進行以下分析。
2.2.1 實(shi)際運行流量值偏(pian)離設計流量值引(yǐn)起的誤差
   這是配(pei)氣站最常見也是(shi)貿易雙方最關心(xin)的問題，用氣量具(jù)有季節、日和小時(shi)的不均衡性，用氣(qì)高峰和用氣低峰(feng)變化範圍較大，且(qie)很難準确的掌握(wò)用戶的用氣量，與(yǔ)設計流量值偏差(chà)很大。
   如果用于計(jì)算孔闆孔徑的最(zui)大流量與現場實(shi)際的最大☁️流量偏(piān)離較大，就會造成(cheng)計算出來的孔闆(pǎn)孔徑較大偏差。存(cun)在🍉大孔闆測小流(liu)量的問題，由于 ΔP 偏(pian)小，計量精度大大(da)降低。
2.2.2 節流裝置産(chǎn)生的誤差
1）孔闆裝(zhuang)反引起測量誤差(chà)。在孔闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應保證孔(kǒng)闆的安裝方向正(zheng)确，天然氣從孔闆(pan)的上🚶端面流向下(xià)端面。表3爲廬配供(gong)總配氣量與總配(pei)外供氣量的對比(bi)，正常情況下廬配(pèi)供總配氣量應大(da)于總配外供氣量(liang)，如表2中4.4日至4.6日數(shu)據。4.6日廬配至總❤️配(pèi)線孔闆裝反，導緻(zhì)4.7日廬配供總配氣(qì)🍓量小于總配外供(gòng)氣量，引起🌏較大誤(wu)差。

2）孔闆孔徑尺寸(cùn)測量不準确引起(qi)測量誤差。在實際(jì)⚽使用中由于條件(jian)限制，不能及時送(sòng)到檢定部門進行(háng)檢定，而是用📞遊标(biāo)卡尺在現場測量(liàng)。一方面存在目測(ce)誤差，另一⭕方面由(you)于沒有在标準狀(zhuàng)況下進行計量标(biao)定，當現場環境及(jí)測量介質溫度較(jiào)高時，測量孔闆的(de)孔徑值将偏高，造(zao)成計量值比實際(ji)值偏高。如果孔闆(pǎn)厚度不符合标準(zhǔn)、上下遊直管段長(zhǎng)度不夠、計量裝置(zhi)安裝不當☀️都能引(yin)起測量誤差。
3）氣體(tǐ)的沖刷和腐蝕引(yǐn)起測量誤差。天然(rán)氣從地層🤞采出來(lai)，雖經🚩分離、過濾，因(yīn)其所含成分十分(fèn)複雜，且成分經常(chang)變化，從單井采氣(qì)計量、集氣計量到(dao)配氣計量，氣質組(zǔ)成都各不相同，因(yīn)而流量計在使用(yòng)過程中宜受測量(liàng)介質天然氣的沖(chong)刷和腐🆚蝕，對孔闆(pǎn)和直管段的沖刷(shuā)腐蝕尤爲嚴重。這(zhe)将影響到孔闆直(zhí)角入口邊緣✔️圓弧(hú)半徑和直管段内(nei)表面粗糙度☀️，使得(de)流出🌐系數發生變(biàn)化，測量的不💋确定(ding)度超出預期值[2]。
2.2.3 差(chà)壓變送器引起的(de)誤差
   在現場環境(jìng)條件下，孔闆流量(liang)計裝置與差壓變(biàn)送器之間連接的(de)導壓管線容易發(fā)生腐蝕、堵塞、冰凍(dòng)👅等，是孔闆流量✨計(ji)薄弱環💯節和使用(yòng)維護的重點。
1）差壓(yā)變送器零點容易(yi)漂移，造成靜壓、差(chà)壓值失真💔，造成計(jì)算🍓氣量比實際氣(qi)量偏差較大。
2）差壓(ya)變送器的閥組和(hé)導壓管易生鏽洩(xie)漏、堵塞。高壓側和(hé)低壓側的連接件(jiàn)漏氣或堵塞，都會(hui)引起較大的計量(liang)偏差。
  氣站檢修期(qī)間，天然氣内含有(you)固體懸浮顆粒和(hé)油🔴污引起廬配至(zhì)總配線的下遊導(dao)壓管堵塞，導緻廬(lú)配至總配線計量(liang)數💘據偏大。
2.2.4 天然氣(qì)組分變化引起的(de)誤差
   天然氣從單(dān)井到集氣站和配(pèi)氣站，氣質組分各(gè)不🔞相同，因🐕此流量(liang)值也不同。一方面(miàn)，由于氣體組分的(de)☔變化引起天然氣(qì)相對密度的變化(huà)，天然氣流量值與(yǔ)相對📐密度倒數的(de)平方根成正比例(lì)變化。另一方面，天(tiān)然氣組分的變化(hua)影響壓縮因子 Z 的(de)計算，造成🚩壓縮因(yīn)子的附加誤差，而(ér)🚶‍♀️壓縮因子直接影(ying)響工況💋流量轉化(hua)爲統一标準下的(de)氣體流量。由此可(ke)見天然氣組分變(biàn)化對計量的影響(xiǎng)很大。
   2015 年 5 月份對廬(lu)配交接處的天然(rán)氣組分重新進行(hang)了取樣分析，取🧑🏾‍🤝‍🧑🏼樣(yàng)分析前後各組分(fen)含量發生變化。由(you)相對密度計算公(gōng)式可知取樣分析(xi)前後的相對密度(dù)分别爲 0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析前後天然氣相(xiàng)對密度變化了 1%。
3 提(ti)高孔闆流量計計(jì)量精度的措施
   孔(kǒng)闆流量計計量精(jing)度與孔闆、管道條(tiao)件、安裝質量等諸(zhū)多因素有關，爲提(tí)高流量計量準确(que)度，可采取以下措(cuo)施。
3.1 孔闆流量計的(de)制造和組裝
   孔闆(pan)的直徑、厚度、斜角(jiao)、流量計的外形、粗(cu)糙度等均🤞應滿足(zú)🌍 GB/T 2624.2 的要求。流量計制(zhì)造和組裝需符合(he)GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要求。孔闆的(de)密封墊圈⭕應采用(yong)耐腐蝕、抗老化、滿(man)足輸送介質溫度(du)的材料，在組裝時(shí)應保證任何點都(dou)不會突入管道，且(qie)不影響流量的📱計(ji)量精度。孔闆片與(yu)導闆之間，上下腔(qiāng)之間應有良好密(mì)封。
   孔闆流量計制(zhì)造是需要設置排(pai)污閥和放空閥，排(pái)放應彙總爲一個(ge)總放空接口，統一(yī)排放。孔闆流量❌計(jì)的直管段要根據(ju)孔闆前後端工藝(yi)配管的形式來确(què)定長度，考慮一定(dìng)的富餘系數，一般(bān)按前 30D 後 15D 來布置[3]。
3.2 合(hé)理選擇測量儀表(biǎo)
   爲了避免“大馬拉(la)小車”或“小馬拉大(da)車”現象産生的誤(wù)差，建議嚴🔆格按照(zhao) GB/T 18603《天然氣計量系統(tong)技術要求》要求選(xuǎn)用合适量程儀表(biǎo)。首先要根據輸氣(qi)流量，選擇最佳内(nei)徑的孔闆。智能差(chà)壓變🏃‍♀️送器量程宜(yí)在滿量程 10% ～ 90%，智能壓(ya)力變送器量程宜(yi)在滿量程30%～75%，采選用(yòng)絕壓量程儀表，精(jing)🔴度建議選用0.1%。
3.3 儀表(biǎo)的安裝
   孔闆流量(liàng)計應垂直于管道(dao)軸線安裝，且與管(guǎn)道同心，偏差應滿(man)㊙️足小于 1°。孔闆流量(liang)計應配套提供機(ji)械裝置指示孔闆(pan)片，用來測試是否(fou)安裝在管徑中心(xīn)[4]。孔闆安裝在在法(fǎ)蘭之間固定後，允(yun)許🥵自由熱膨脹而(er)不産生☎️扭曲變形(xíng)💃🏻，在滿足設計壓力(li)的情況下，由于其(qí)它作用🔞力或差壓(yā)引🐕起的彈性形變(biàn)、塑性扭曲👉都不應(yīng)超過☂️直線斜度的(de) 1%。孔闆上下遊取壓(yā)孔的直🙇🏻徑相同，建(jian)議直徑應小于13mm；取(qu)壓孔中心線應平(píng)行于地面、且與管(guǎn)道中心♊線垂直相(xiàng)交，偏差♋不應大于(yú) 3°。
3.4 加強計量管理維(wei)護、健全計量規章(zhang)制度
   加強計量裝(zhuāng)置的日常管理維(wei)護，如定期對壓力(li)儀✍️表進行計量标(biāo)定，發現有異常或(huò)損壞情況，應及時(shí)🔞進行維修；冬季氣(qi)溫下降，易發生凍(dong)堵，需增加排污次(cì)數，給差壓變送器(qì)加裝保溫設備；加(jia)強節孔闆流量計(jì)的排污和清洗檢(jian)查等等[5]。健全計量(liang)規章制度，如定期(qi)維護、周期送檢等(děng)。嚴格管理，做到計(ji)量裝置🌈有記錄，操(cāo)作有規程，使用有(you)制度，維修有周期(qī)。
3.5 加強業務培訓、提(ti)高技術人員素質(zhi)
   加強現場操作員(yuan)的業務培訓，提高(gao)操作員的技術水(shui)平和解決問題的(de)能力，更好的做好(hao)流量計地檢修、維(wéi)護、保🈚養工作。
4 結束(shu)語
   孔闆流量計在(zài)油田已經應用多(duō)年 , 起到重要的作(zuo)🔆用。同👄時還能🌈改善(shàn)勞動條件，節省人(ren)力，提高天然氣調(diao)配🛀🏻水平和操作人(ren)員的工作效率，降(jiàng)低生産成本👌。孔闆(pǎn)流量計在應用中(zhōng)㊙️将進一步優化♊和(hé)完善、降低誤差，提(ti)高計量準确性

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