摘(zhai)要：天然(ran)氣生産(chan)與貿易(yi)計量中(zhong)仍然大(da)量采用(yong)标準孔(kong)闆流量(liang)計 ，其在(zai)實際應(ying)用中需(xu)要規範(fan)操作、嚴(yan)格管理(li)才能确(que)保🔅計🌈量(liang)的有效(xiao)和準确(que)。重點介(jie)紹标準(zhun)孔闆流(liu)量計在(zai)實際應(ying)用及🤩日(ri)常管理(li)中的注(zhu)意事項(xiang)。
一、引言(yan)
　　标準孔(kong)闆流量(liang)計是天(tian)然氣行(hang)業中使(shi)用最多(duo)，并已标(biao)準化📧的(de)檢測元(yuan)件,在嚴(yan)格按标(biao)準制造(zao)、安裝和(he)使♋用的(de)條件⚽下(xia),無需進(jin)行實🔆流(liu)檢定.也(ye)能在已(yi)知的不(bu)确定度(du)範圍内(nei)進行流(liu)量測量(liang)。這一突(tu)出的優(you)點使孔(kong)闆流量(liang)計在今(jin)後-定時(shi)期内，仍(reng)将在天(tian)然氣流(liu)量計量(liang)中占有(you)重要地(di)位。
二、孔(kong)闆計量(liang)選型及(ji)優缺點(dian)
1.孔闆流(liu)量計計(ji)量儀表(biao)選型
　　孔(kong)闆流量(liang)計 由節(jie)流裝置(zhi)、導壓管(guan)路系統(tong)、差壓計(ji)組成,具(ju)有結構(gou)簡單、制(zhi)造容易(yi),安裝、使(shi)用和維(wei)護方便(bian),可靠性(xing)高等特(te)點。一般(ban)正常情(qing)況下,其(qi)測量精(jing)度能滿(man)足GB/T2624-1993(流量(liang)測量節(jie)流裝置(zhi)用孔闆(pan)、噴嘴和(he)文丘裏(li)管測量(liang)充滿圓(yuan)管的流(liu)體流量(liang)(替代GB2624-1981))和(he)石油部(bu)SYL04-1983(天然氣(qi)流量測(ce)量的标(biao)準孔闆(pan)計量方(fang)法.升級(ji)爲SYT6143-1996)标準(zhun)的要求(qiu)。使用孔(kong)闆流量(liang)計時各(ge)🏒計量點(dian)的主要(yao)區✏️别在(zai)于二次(ci)儀表的(de)選型配(pei)制👌，最常(chang)見的有(you)兩種類(lei)型:--是采(cai)用雙波(bo)紋管差(cha)壓計記(ji)錄靜壓(ya)、差壓,求(qiu)出靜壓(ya)和差壓(ya)的全天(tian)平均值(zhi),玻璃棒(bang)溫度計(ji)測量溫(wen)度,人工(gong)采樣的(de)平均值(zhi)作爲溫(wen)度值;二(er)是 差壓(ya)變送器(qi) 與溫度(du)、 壓力變(bian)送器 加(jia)智能計(ji)算儀，實(shi)現天然(ran)氣流量(liang)測量和(he)計算的(de)自🌈動控(kong)制及♍管(guan)理。雙波(bo)紋管差(cha)壓、靜壓(ya)記錄儀(yi)和玻璃(li)棒溫度(du)計是機(ji)械式🏃‍♀️熱(re)工👄儀表(biao),精度差(cha);并且需(xu)要人工(gong)求積來(lai)計算小(xiao)時、日平(ping)均值✊、累(lei)積值,人(ren)爲涉及(ji)的因素(su)太多,天(tian)然氣的(de)流量計(ji)算無法(fa)嚴格按(an)照标準(zhun)🍓執行;而(er)智能⛷️變(bian)送器則(ze)可以實(shi)現在線(xian)實時檢(jian)測積算(suan),完全符(fu)合标📞準(zhun)規定的(de)數學模(mo)型和計(ji)算方法(fa)。
2.孔闆流(liu)量計優(you)缺點
　　孔(kong)闆流量(liang)計按照(zhao)是否可(ke)以帶壓(ya)更換孔(kong)闆，分爲(wei)-體⛱️式孔(kong)闆流量(liang)計和高(gao)級孔闆(pan)流量計(ji)(高級孔(kong)闆閥)。優(you)點:原理(li)簡明,應(ying)用技術(shu)成熟，容(rong)易掌握(wo);适應性(xing)強,更換(huan)孔闆即(ji)可實現(xian)不同流(liu)量的🐪測(ce)量;性能(neng)穩定可(ke)靠🍓,使用(yong)壽命長(zhang);孔闆爲(wei)标準節(jie)流件,标(biao)定方便(bian)簡單。缺(que)🌂點:量程(cheng)比小,一(yi)-般爲3:1-5:1;壓(ya)力🏃‍♂️損失(shi)較大;計(ji)量精度(du)受影響(xiang)因素較(jiao)多;前後(hou)直管段(duan)要求長(zhang),占地面(mian)積大。
三(san)、引起孔(kong)闆計量(liang)誤差的(de)主要因(yin)素
1.計量(liang)儀表誤(wu)差
　　采用(yong)孔闆流(liu)量計,對(dui)孔闆加(jia)工的技(ji)術要求(qiu)十分嚴(yan)格,必須(xu)🌂符合GB2624-1981或(huo)SY/T6143-2003(用标準(zhun)孔闆流(liu)量計測(ce)量天然(ran)氣流量(liang))标準中(zhong)的規定(ding),否☀️則,會(hui)給天然(ran)氣流量(liang)測量結(jie)果帶來(lai)很大的(de)誤差。孔(kong)闆的偏(pian)心🍓和彎(wan)曲是孔(kong)闆的制(zhi)造安裝(zhuang)和使用(yong)中影響(xiang)計量儀(yi)表精度(du)的主要(yao)因素,有(you)關實驗(yan)表明,孔(kong)闆彎曲(qu)造成的(de)最大誤(wu)差爲3.5%。孔(kong)闆安裝(zhuang)盡管安(an)裝規範(fan)--般都能(neng)夠掌握(wo),但有些(xie)細節往(wang)🏃往沒有(you)引起重(zhong)視,導緻(zhi)較💋大的(de)計量誤(wu)差。如密(mi)封墊片(pian)内孔未(wei)按環室(shi)尺寸加(jia)工,墊片(pian)伸出環(huan)室,幹擾(rao)流體穩(wen)定流動(dong):導壓管(guan)走向不(bu)合理,差(cha)壓無法(fa)順📧利傳(chuan)😍導;平衡(heng)器安裝(zhuang)水平精(jing)度低，直(zhi)接産生(sheng)計量誤(wu)差等。
2.節(jie)流裝置(zhi)的突出(chu)物
　　節流(liu)裝置中(zhong)伸入管(guan)内的墊(nian)片焊縫(feng)等也會(hui)引起測(ce)量誤💞差(cha),誤差✊大(da)小與突(tu)出物位(wei)置、孔闆(pan)與突出(chu)物的🔴距(ju)離以及(ji)突出等(deng)有關。有(you)🐉關實驗(yan)表明，當(dang)β=0.7,突出物(wu)位于孔(kong)闆🏃🏻‍♂️上遊(you)管徑2倍(bei)時,産生(sheng)誤差最(zui)大;若突(tu)出物位(wei)于孔闆(pan)上🐇遊處(chu),誤差爲(wei)16%-50%。若位于(yu)下遊，則(ze)對計量(liang)精度的(de)影響相(xiang)對較小(xiao)。
3.使用條(tiao)件變化(hua)引起的(de)誤差
　　這(zhe)種誤差(cha)主要是(shi)由脈動(dong)流現象(xiang)和超量(liang)程、流程(cheng)頻繁波(bo)🏃動問題(ti)♍引起的(de)。管道中(zhong)氣體流(liu)速和壓(ya)力發生(sheng)突然變(bian)化，造成(cheng)👅脈動流(liu)，引起差(cha)壓波動(dong)，當節流(liu)裝置☂️上(shang)出現明(ming)顯的脈(mo)動流時(shi),計量可(ke)能産生(sheng)較大誤(wu)差，有關(guan)文獻指(zhi)出脈動(dong)流引起(qi)的誤差(cha)最大可(ke)達20%-30%。此外(wai),由于小(xiao)用戶用(yong)氣不均(jun)衡，氣量(liang)瞬間發(fa)生急劇(ju)變化,都(dou)會導緻(zhi)差壓波(bo)動。超量(liang)程問題(ti)大多數(shu)是由于(yu)季節不(bu)同,用🌂量(liang)發生變(bian)化引起(qi)的,冬天(tian)時流量(liang)大，夏天(tian)時流量(liang)小，有可(ke)能超過(guo)所選儀(yi)表的量(liang)程，從而(er)引起誤(wu)差:同時(shi),城市用(yong)氣而無(wu)調峰設(she)施的計(ji)量裝置(zhi).當🔅流量(liang)随時間(jian)頻繁波(bo)動時,将(jiang)會直接(jie)影響對(dui)天然氣(qi)計量的(de)精度。
4.氣(qi)質條件(jian)引起的(de)誤差
　　天(tian)然氣從(cong)地層中(zhong)采出來(lai),雖然經(jing)過分離(li)、除塵或(huo)過濾，但(dan)由于處(chu)理不徹(che)底或集(ji)氣管網(wang)和輸氣(qi)幹線内(nei)腐蝕物(wu)的影響(xiang)，使得天(tian)然氣中(zhong)混有少(shao)量的液(ye)體或固(gu)體雜質(zhi)，這些雜(za)質易聚(ju)集在㊙️孔(kong)闆截面(mian)收縮流(liu)速突變(bian)的孔口(kou)銳邊上(shang)📧，而孔闆(pan)流量計(ji)對孔闆(pan)銳邊、截(jie)面及流(liu)線的🐉變(bian)化非常(chang)的敏感(gan)。此外,天(tian)🌈然氣中(zhong)的雜質(zhi)還會對(dui)孔💘闆産(chan)生沖刷(shua)和腐蝕(shi),特别是(shi)對孔闆(pan)直角人(ren)口邊緣(yuan)和測🌈量(liang)管内壁(bi)的沖刷(shua)腐蝕特(te)别嚴重(zhong),這将影(ying)響到孔(kong)闆直角(jiao)人口邊(bian)緣圓弧(hu)❗半徑和(he)測量管(guan)内壁相(xiang)對粗糙(cao)的規💁定(ding)标準,孔(kong)闆流出(chu)系數也(ye)将發生(sheng)變化，使(shi)測量精(jing)度達不(bu)到要求(qiu)。天然⁉️氣(qi)的含水(shui)量也對(dui)天然氣(qi)計量精(jing)度有着(zhe)很大的(de)影響。工(gong)程實🌂驗(yan)站用注(zhu)水後的(de)孔闆流(liu)量計進(jin)行計量(liang)得到了(le):①用孔闆(pan)流量計(ji)測量氣(qi)體流量(liang),當氣體(ti)中央帶(dai)少量液(ye)體時,流(liu)量測量(liang)🍉不确定(ding)度偏高(gao),測量的(de)濕氣流(liu)量随β的(de)增加而(er)減少,在(zai)β比爲0.7時(shi),測得的(de)流量偏(pian)差爲-1.7%;②當(dang)夾帶少(shao)👉量液體(ti)時,在β比(bi)爲0.5時,表(biao)明孔闆(pan)性能🌍較(jiao)好，但是(shi)應将夾(jia)帶液體(ti)在孔闆(pan)上遊脫(tuo)出,以獲(huo)得最佳(jia)的計✂️量(liang)性能;③用(yong)舊的孔(kong)闆👣流量(liang)計測量(liang)濕氣,流(liu)量計📱量(liang)值将降(jiang)低3%。
5.其他(ta)引起的(de)誤差
　　其(qi)他誤差(cha)因素有(you)管道洩(xie)露、人爲(wei)破壞、管(guan)理不嚴(yan)、不合⁉️理(li)🏒的積算(suan)🈚和取值(zhi)方法.計(ji)量:工況(kuang)偏離标(biao)準規定(ding)條件。計(ji)算方法(fa)本身不(bu)合理,對(dui)溫度、壓(ya)力氣體(ti)組成的(de)變化沒(mei)有自動(dong)補償♈等(deng)，也是引(yin)起天然(ran)氣計量(liang)誤🤞差的(de)原因。特(te)别是管(guan)道洩漏(lou)引起的(de)誤差🏃🏻‍♂️也(ye)相當大(da)。例如，節(jie)流裝置(zhi)前後的(de)差壓一(yi)般都很(hen)小(0~60kPa),管道(dao)壓力📱往(wang)往是它(ta)的幾十(shi)倍,如發(fa)生導壓(ya)管洩漏(lou)或堵塞(sai),不✍️僅給(gei)計量☔帶(dai)來誤👄差(cha),而且會(hui)損壞差(cha)壓變送(song)器。輸氣(qi)系統的(de)洩漏有(you)3種類型(xing):偶然性(xing)洩漏、長(zhang)期性洩(xie)漏和普(pu)通運行(hang)洩漏。偶(ou)然性洩(xie)漏是指(zhi)由于輸(shu)氣系統(tong)在長期(qi)運行過(guo)程中的(de)腐蝕和(he)輸配設(she)備安裝(zhuang)不當或(huo)✌️設備發(fa)生故障(zhang)所導緻(zhi)的💚洩漏(lou)。長期性(xing)洩漏是(shi)由于⭐輸(shu)配氣站(zhan)本身工(gong)藝設計(ji)的不合(he)理或設(she)備質量(liang)不好導(dao)緻的洩(xie)漏。普通(tong)運行洩(xie)漏是指(zhi)由于某(mou)些站場(chang)管部件(jian)本身設(she)計不當(dang)造成腐(fu)蝕從而(er)引發的(de)洩漏,輸(shu)氣系統(tong)的洩漏(lou)絕🌏大部(bu)分屬🌍于(yu)偶然性(xing)洩漏。造(zao)成♈輸氣(qi)系統發(fa)生洩漏(lou)的主要(yao)原因包(bao)括:輸✏️氣(qi)管道和(he)部件長(zhang)期暴露(lu)于酸性(xing)氣體環(huan)境中，造(zao)成硫化(hua)氫腐✔️蝕(shi);天然氣(qi)中的HS.CO2等(deng)酸性氣(qi)體和H20、O2等(deng)組分達(da)不到輸(shu)氣系統(tong)對氣質(zhi)的要求(qiu)造成輸(shu)氣管道(dao)和部件(jian)内壁腐(fu)蝕;輸氣(qi)管道制(zhi)管質量(liang)差導緻(zhi)管道螺(luo)旋焊縫(feng)的斷👈裂(lie);輸氣管(guan)道和部(bu)件安裝(zhuang)和焊接(jie)質量差(cha)導緻管(guan)道📧環行(hang)焊縫和(he)管、件之(zhi)間焊縫(feng)的斷裂(lie)等等。
四(si)、消除計(ji)量誤差(cha)的改進(jin)措施
1.孔(kong)闆加工(gong)及安裝(zhuang)
　　嚴格按(an)照标準(zhun)加工孔(kong)闆,正确(que)安裝,合(he)理選擇(ze)壓差量(liang)程嚴格(ge)🔞按照GB2624-1981或(huo)SY/Y6143-1996标準中(zhong)的規定(ding)加工孔(kong)闆。孔闆(pan)節🏃‍♀️流裝(zhuang)置在使(shi)用☎️前的(de)🔞安裝中(zhong)應按照(zhao)标準安(an)裝設計(ji),根據孔(kong)闆前阻(zu)力件形(xing)式配接(jie)足夠長(zhang)度的直(zhi)管段，一(yi)般應至(zhi)㊙️少前30D。當(dang)場地不(bu)允許⛷️時(shi),必須在(zai)孔闆前(qian)的直管(guan)段上安(an)㊙️裝整流(liu)器。孔闆(pan)人口端(duan)面🔞必須(xu)與管道(dao)線垂直(zhi),其偏🏃‍♂️差(cha)不能超(chao)過10。安裝(zhuang)時孔闆(pan)嚴禁反(fan)向，要正(zheng)确使用(yong)和選擇(ze)壓差計(ji)，當壓差(cha)計✔️工作(zuo)量程在(zai)30%以下😍時(shi),必須及(ji)時更換(huan)❗壓差計(ji)的量程(cheng)或孔闆(pan)規格。法(fa)蘭取壓(ya)時β值應(ying)在0.2~0.75,角接(jie)🔞取壓時(shi)β值應在(zai)0.4-0.6。
2.氣流脈(mo)動誤差(cha)消除
　　消(xiao)除脈動(dong)流,減小(xiao)脈動影(ying)響,合理(li)解決超(chao)量可以(yi)采用以(yi)🈲下方法(fa)消除脈(mo)動流.減(jian)小脈動(dong)流的影(ying)響。
(1)采用(yong)分離除(chu)塵器加(jia)強氣水(shui)分離;從(cong)管線中(zhong)除去遊(you)🤞離液體(ti),及時吹(chui)掃排出(chu)管道内(nei)積液,确(que)保天然(ran)氣計量(liang)準确性(xing)。
(2)控制計(ji)量管段(duan)下流閥(fa)。實踐證(zheng)明，控制(zhi)下流閥(fa)能有效(xiao)⭐的抑制(zhi)脈動流(liu),同時對(dui)各類脈(mo)動源引(yin)起的壓(ya)差波動(dong)🌈都有抑(yi)制作用(yong)。
(3)加裝緩(huan)沖罐或(huo)設置專(zhuan)門]脈動(dong)消減器(qi)，抑制脈(mo)動源引(yin)起的差(cha)壓波動(dong);提高差(cha)壓和孔(kong)徑比;安(an)裝調壓(ya)閥穩定(ding)輸出壓(ya)力🐆,從而(er)減小脈(mo)動對計(ji)量的影(ying)響。
(4)在滿(man)足計量(liang)能力的(de)條件下(xia),應選擇(ze)内徑較(jiao)小的測(ce)量🚶‍♀️管，使(shi)Apβ在比較(jiao)高的雷(lei)諾數下(xia)運行。
(5)采(cai)用短引(yin)壓管線(xian),盡量減(jian)少引壓(ya)管線系(xi)統中的(de)阻力件(jian)🔴,并🚩使⛹🏻‍♀️上(shang)下遊管(guan)線長度(du)相等，以(yi)減少系(xi)統中産(chan)生諧振(zhen)和壓力(li)脈動振(zhen)幅的增(zeng)加。
五、孔(kong)闆計量(liang)參數的(de)上傳及(ji)流量計(ji)算
　　現場(chang)安裝孔(kong)闆閥,差(cha)壓變送(song)器， 溫度(du)變送器(qi) ,壓力變(bian)送器。控(kong)制室内(nei)站控PLC系(xi)統有專(zhuan)用的計(ji)量模塊(kuai)，可🙇🏻讀取(qu)🔱其他模(mo)拟量模(mo)闆采集(ji)的流量(liang)相關參(can)數，包括(kuo)差壓、壓(ya)力🛀🏻、溫度(du)，完成✊對(dui)流量的(de)計算,溫(wen)度壓力(li)♌補償,這(zhe)種方式(shi)在控制(zhi)成本的(de)同時可(ke)保證一(yi)定的精(jing)度;控制(zhi)室内有(you)1746系列PLC，模(mo)拟量采(cai)集模闆(pan)1746-NI8負責采(cai)集差壓(ya)、壓力、溫(wen)度。MVI46-AFC流量(liang)計算機(ji)模闆,支(zhi)持8路流(liu)量計量(liang)⭐,流量累(lei)積。PLC處理(li)器将I/0模(mo)闆采集(ji)的差壓(ya)、壓力、溫(wen)度數據(ju)通過槽(cao)架背闆(pan)傳給MVI46--AFC，完(wan)成流量(liang)的計算(suan)後再通(tong)過背闆(pan)将結果(guo)傳給處(chu)理器,供(gong)PLC邏輯程(cheng)序使用(yong)、工控機(ji)💯顯示或(huo)上🈲傳SCADA系(xi)統。
六、孔(kong)闆流量(liang)計日常(chang)管理
(1)加(jia)強日常(chang)管理，對(dui)參數進(jin)行合理(li)修正在(zai)日常生(sheng)産⭕中應(ying)定期對(dui)💯孔闆進(jin)行清潔(jie)、維修或(huo)撒換并(bing)且對測(ce)量流量(liang)進行修(xiu)🔞正,在孔(kong)闆流量(liang)計日常(chang)使用過(guo)程中,要(yao)确保🌍準(zhun)确的計(ji)量,應至(zhi)少每月(yue)--次清洗(xi)檢測孔(kong)闆☁️、檢查(cha)儀表零(ling)點.儀表(biao)D/A轉換通(tong)道👨‍❤️‍👨核對(dui)流量計(ji)算程序(xu)🚶‍♀️,對有坑(keng)蝕及劃(hua)痕的孔(kong)闆應及(ji)時更換(huan)。從節流(liu)裝置不(bu)确定度(du)的💯計算(suan)公式可(ke)以看出(chu),天然氣(qi)的壓👈力(li)、密度、溫(wen)度和壓(ya)縮系數(shu)的變化(hua)将直接(jie)影響到(dao)測量的(de)精度。因(yin)此,應該(gai)選擇合(he)适的儀(yi)表來測(ce)量天然(ran)氣的壓(ya)力、密度(du)🤟溫度等(deng)特性參(can)數。
(2)孔闆(pan)流量計(ji)測量範(fan)圍一般(ban)爲3.5:1,而實(shi)際工況(kuang)并不都(dou)🔴在此範(fan)圍,一旦(dan)超過測(ce)量範圍(wei)，必将引(yin)起測量(liang)誤差。孔(kong)闆❓差壓(ya)變送器(qi)差壓範(fan)圍應控(kong)制在其(qi)量程的(de)10%以内，例(li)如❌,差壓(ya)變送器(qi)量程爲(wei)0-60kPa,日常計(ji)量中差(cha)壓工作(zuo)範圍應(ying)保持在(zai)6kPa~54kPa,如超出(chu)該量程(cheng)範圍将(jiang)影響計(ji)量精度(du)。
(3)根據場(chang)站下遊(you)用戶用(yong)氣量的(de)不斷變(bian)化，提前(qian)加工♈制(zhi)作不同(tong)規格孔(kong)闆,每塊(kuai)孔闆都(dou)可以計(ji)算出對(dui)應流量(liang)範圍,場(chang)站可根(gen)據氣量(liang)變化及(ji)時更換(huan)孔闆。以(yi)㊙️此實現(xian)㊙️節流裝(zhuang)置産品(pin)系列化(hua)、标準化(hua)🚶‍♀️,有利于(yu)提高節(jie)流裝置(zhi)😍計量的(de)精度。
(4)定(ding)期檢查(cha)孔闆導(dao)壓管是(shi)否存在(zai)鏽蝕,觀(guan)察導壓(ya)管是否(fou)有堵塞(sai)、洩漏等(deng)現象,--旦(dan)發現立(li)即整改(gai),以确保(bao)計量精(jing)度。
(5)場站(zhan)值班人(ren)員定期(qi)檢查孔(kong)闆流量(liang)計的差(cha)壓、壓力(li)👈、溫度🛀🏻變(bian)送器🌈現(xian)場工作(zuo)是否正(zheng)常，控制(zhi)室上傳(chuan)參數及(ji)現場顯(xian)示是否(fou)一緻,孔(kong)闆瞬時(shi)流量是(shi)否穩定(ding)等。這些(xie)都🛀🏻是影(ying)響孔闆(pan)計量精(jing)度的主(zhu)要因素(su)。

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