孔（kǒng）板流量計應用於天然氣計量時的誤（wù）差分析

天（tiān）然氣作為一種清潔、高能效的燃料，在各種（zhǒng）工業和民用環境中都有良好的應用前景，對於天然（rán）氣的流量測量（liàng）和貿易計量中，目前使用量的仍然是孔板流量計，不（bú）過近年來（lái）其它類型的流量計，比如渦輪流量計、旋進漩（xuán）渦流量計的（de）市場點有率（lǜ）也在逐年（nián）提高。通常孔板流量計的測量準確度能夠滿足標準（zhǔn）的要（yào）求，它由（yóu）節流裝置、導（dǎo）壓（yā）管、差壓計、壓力計和溫度計等組成。但在實際工作（zuò）中，由於（yú）節流裝置設計、製造、安（ān）裝和使用不（bú）符合標準要求，參數選擇不當，用戶負荷變化，人工（gōng）取值不準等（děng）原因（yīn），都不（bú）同程度地影響著流量測量的準確度。因此，找出孔板流量計測量誤差產（chǎn）生的原因及解決辦（bàn）法是關係到計量（liàng）準確的重（chóng）要工作。通過對孔（kǒng）板節流裝置測量原理、安裝要求、儀表的選擇等因素的分析，指（zhǐ）出影響孔板流量計測量準確度的根本（běn）因素是節流裝置的幾何形狀和流動狀態是否偏離設計標準。隻有使流量（liàng）計在正確的工況下運行，才能減少計量（liàng）誤差（chà），確保計（jì）量準確度。
 
1 節流裝置對測量不同的影（yǐng）響
 
1.1 孔板製造及安裝
采用孔板流量計時（shí），對孔板加工的技（jì）術要求十分嚴格，符合標（biāo）準或部頒標準中的規（guī）定，否則，會給天然氣流量測（cè）量結果帶來誤差。
（1）孔板偏心：實驗表明，孔板偏心（xīn）引起（qǐ）的計量誤差一般在2%以內，孔徑比β值（zhí）愈高，偏心率影響愈大，所以（yǐ），應避免采用β值高的孔板。
（2）孔板彎曲：由於安（ān）裝或維修不當，使孔（kǒng）板發生彎曲或變形（xíng），導致流量測（cè）量誤差較（jiào）大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結果，孔板彎曲產（chǎn）生的誤（wù）差約為3.5%。
（3）節流裝置內突出物：節流裝置中（zhōng）伸入管內的（de）墊片、焊縫等也會使流量測量產生一定的誤差，誤差大小與突（tū）出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關。試驗證明，當（dāng）β=0.7，突出物體位於孔板上遊2倍管徑處時，產生的誤差；若突出（chū）物位於上（shàng）遊孔（kǒng）板（bǎn）處，誤差為16%～50%，若將突出物位於孔板下遊時，對（duì）計量準確（què）度的影響要小些。
 
1.2 提高計量（liàng）準確度途（tú）徑（jìng）
（1）管道要（yào）求：標準對計量管長度、直管、圓度和（hé）內表麵粗糙度等都有嚴格的技（jì）術（shù）要求。當計（jì）量管小長度不能滿足標準要求時，會（huì）給流量測量結果帶來偏差，其大小與孔徑比β和雷諾（nuò）數有關，所（suǒ）以在孔板前麵的直管上安裝（zhuāng）整流（liú）器，才能保證計量準確度。
（2）安裝要求：孔板（bǎn）入口端麵與管道軸線垂直，其（qí）偏差不能超過（guò）1度。安裝孔板時要注意裝入管道（dào）的方向，嚴禁（jìn）反裝，符合標準對不同（tóng）軸度公差的要求。法蘭、孔板與取壓裝置之間的密封墊片厚度不得大於0.03D。墊片的安裝（zhuāng）不得突入直管（guǎn）段內或取壓裝置內腔（qiāng），不得（dé）擋住取壓（yā）口及引起取壓位置的改變。新建站場在（zài）管道（dào）吹掃並運行幾天後，再將孔板安裝到節流裝置上，以免孔板（bǎn）被氣體中的液、固體雜質損傷或汙染。
2 正確地時行（háng）儀（yí）表（biǎo）的選擇
要正確選擇（zé）與使用差壓計，差壓計量程過大，流量較小，差壓計工作在30%以下，會大大降（jiàng）低流量測量準確度，當計量（liàng）流量減小後（hòu），要及時更換差（chà）壓計的量程彈簧或孔板規格，否則，差壓誤差會成倍增加。
 在選（xuǎn）擇儀表差壓值時，既（jì）要考慮孔徑比β，又要使經過孔板（bǎn）壓力損（sǔn）失後的壓力能滿足（zú）需要。法蘭取壓β值應在0.15～0.7之間，這樣既可保證計量準確度，又可以減少壓力損失。
 
3 管道中脈動流對於測量結果的影（yǐng）響
（1）脈動流的起因。管道（dào）中氣體的流速和壓（yā）力發生突然變化，造成脈動流，它能引起差壓的波動，使記錄曲（qǔ）線變成一（yī）個寬帶。①天然氣井若為（wéi）氣水同產，這些井的計量差壓均發生波動；②長輸（shū）管道或氣田管道積液造成計量差壓波動；③天（tiān）然氣壓縮機的（de）使用使計量差壓發生波動；④氣井之間的壓（yā）力幹擾造成的差壓波動；⑤用戶用氣不均衡（héng），氣量在瞬間發生急劇變化，供氣調壓閥突然（rán）開大或關小也會導致差壓波動。
 
（2）抑製脈動流的方法。①消除或遠離脈動源：采取控（kòng）水采氣；采用高效分（fèn）離器，加強氣水分離；對積存（cún）在計量管段、導壓（yā）管、流量計高低壓波紋管（guǎn）室中及管道中的凝析液應及時（shí）吹掃或清管（guǎn）。②控製計量管段下流閥：實踐證明，控製下流（liú）閥對（duì）各類脈（mò）動源引起（qǐ）的差壓波動都有抑製作用。③加裝緩衝罐：可在測量管段前加裝緩衝罐，可儲存和釋放氣體（tǐ）的能量，有效地平抑各（gè）種脈動源引起的差壓波動，也可設置（zhì）專門的脈（mò）動衰減（jiǎn）器。④提高差壓和孔徑比β：對於同一條計量管道，若要提高差壓，就要降低（dī）孔（kǒng）板直徑，使孔徑比β降低，為了使差壓和孔徑終都提高，相（xiàng）應減小計量（liàng）管管徑。⑤安裝調壓閥：在測量點前入口處加裝調壓閥，穩定輸出壓力，可有效地（dì）減少脈動現（xiàn）象（xiàng）對計量準確度的影響。
 
4 本文結語
影響孔板流量計測量準確度的根本原因是節流裝置的幾何形狀（zhuàng）和流動狀態是否偏離設計標準。因此，在實際使用中，應嚴格按照設計要求定期對節流裝置、孔板、雙波紋差壓（yā）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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