0 引言(yan)
  天然氣計(jì)量是一種(zhong)動态的間(jiān)接的多參(cān)數的綜合(he)計量，在整(zheng)個流量計(jì)量領域中(zhōng)難度非常(chang)大，影響因(yīn)🈲素最多。國(guo)⭐内天然氣(qi)貿易🆚交接(jiē)結算選用(yòng)的流量計(jì)有很多種(zhong)，而采用标(biāo)準孔闆流(liu)量計計量(liàng)是廣泛方(fāng)式。由于孔(kong)闆計量方(fang)式結構簡(jiǎn)單牢固、使(shi)用期❗限🏒長(zhang)、可在線更(geng)換檢修、計(ji)量精度比(bi)較高，成爲(wei)天然♻️氣貿(mào)易交接結(jié)🐪算重要的(de)計量方式(shì)，在油氣田(tián)均有廣泛(fàn)應用。
1 配氣(qì)站計量現(xiàn)狀
  天然氣(qi)配氣站擔(dan)負着城鎮(zhen)居民天然(rán)氣流量調(diao)配及🙇🏻輸配(pèi)任務💘，在用(yong)氣高峰和(hé)低峰需要(yào)根據流量(liàng)進🥰行調配(pèi)，滿足工業(yè)及居民用(yong)氣。
  結合天(tian)然氣配氣(qi)隊實際情(qíng)況，提高天(tian)然氣計量(liàng)正确☁️率🥰減(jian)🤩少貿易摩(mó)擦，油田配(pei)氣站天然(rán)氣計量大(dà)部分采用(yòng)孔♌闆流量(liàng)計🐉。配氣隊(duì)天然氣計(jì)量實現了(le)溫度、壓力(li)💜、流量等現(xian)場數據的(de)自動采集(jí)與處理、顯(xian)示和報表(biǎo)的打印，實(shi)現了遠程(chéng)的實時監(jiān)控、實時數(shù)據💰傳輸，達(dá)到了計量(liang)全過程的(de)自動化運(yùn)行。
  孔闆計(jì)量系統由(yóu)孔闆閥、智(zhi)能差壓變(bian)送器、智能(neng)壓力變送(song)器、一體化(huà)溫度變送(song)器以及流(liú)量計算顯(xian)示裝置組(zǔ)成，包括硬(yìng)件和軟件(jian)兩部🚶‍♀️分。其(qí)系統結構(gou)拓撲圖如(ru)圖1所示。

2 孔闆流(liú)量計的計(ji)量誤差分(fèn)析
  天然氣(qi)行業标準(zhǔn)《用标準孔(kǒng)闆流量計(ji)測量天然(ran)氣流量》（GB/T 21446）規(gui)定了标準(zhun)孔闆的技(jì)術參數要(yào)求、内部結(jié)構形式、孔(kǒng)闆的取壓(yā)方式、流量(liàng)計使用方(fang)法以及計(jì)算、不确定(dìng)度的資料(liào)，爲天然氣(qi)标準孔闆(pǎn)流量計計(ji)量提供了(le)标準依據(ju)[1]。但在實際(ji)應用中，由(you)于💞現場使(shǐ)用條件變(biàn)化引起的(de)誤差和計(jì)量儀表本(běn)身誤差，經(jīng)常使孔闆(pan)流量計的(de)精度不能(néng)達到要求(qiu)。本文結合(hé)孔闆流量(liang)計在配氣(qì)💋站交接計(ji)量中的應(ying)用情況從(cong)基本誤差(cha)和附加誤(wu)差兩方面(miàn)對孔闆流(liú)量計的計(ji)量誤差進(jin)行⚽分析，并(bìng)探讨📱解決(jue)方法。
2.1 基本(ben)誤差
  基本(ben)誤差是由(you)計量裝置(zhì)本身精确(què)度所決定(dìng)的誤差，是(shì)不可避‼️免(mian)的，一般在(zài)1% ～ 2% 範圍内。爲(wei)了規範孔(kong)闆計量，《天(tian)🈲然氣計量(liang)系統技術(shù)要求》（GB/T 18603）對計(ji)量系統進(jìn)行了說明(míng)和要求，同(tóng)時對計量(liang)系統儀器(qì)儀表精度(du)等級進行(háng)了要求。
  基(ji)地配氣隊(dui)孔闆計量(liàng)系統選用(yong)的差壓變(biàn)送器、壓力(lì)變送器、溫(wēn)度變送器(qi)的準确度(dù)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符(fu)合《天然氣(qi)計量系統(tǒng)技術要求(qiu)》（GB/T 18603）中B 級系統(tong)配套儀表(biǎo)正确率的(de)要求。
2.2 附加(jia)誤差
  結合(hé)現場使用(yong)情況，對産(chan)生計量附(fù)加誤差的(de)原因進行(háng)以下分析(xī)。
2.2.1實際運行(hang)流量值偏(piān)離設計流(liú)量值引起(qi)的誤差
  這(zhe)是配氣站(zhan)最常見也(ye)是貿易雙(shuāng)方最關心(xin)的問題💋，用(yòng)氣⚽量具有(yǒu)季節、日和(hé)小時的不(bu)均衡性，用(yong)氣高峰和(he)用氣低峰(fēng)變化範圍(wei)較大，且很(hěn)難準确的(de)掌握用戶(hù)的用氣量(liang)，與設計流(liú)量值偏差(chà)很大。
  如果(guǒ)用于計算(suàn)孔闆孔徑(jing)的最大流(liu)量與現場(chang)實際的最(zuì)大流🏃🏻‍♂️量偏(piān)離較大，就(jiu)會造成計(jì)算出來的(de)孔闆🈲孔徑(jìng)較大偏差(cha)。存在大孔(kǒng)闆測小流(liu)量的問題(tí)，由于ΔP 偏小(xiao)，計量精度(du)大大降低(dī)。
2.2.2 節流裝置(zhi)産生的誤(wu)差
1）孔闆裝(zhuāng)反引起測(ce)量誤差。在(zài)孔闆閥中(zhōng)安裝孔闆(pǎn)時，應保證(zheng)孔闆的安(an)裝方向正(zheng)确，天然氣(qi)從孔闆的(de)上端面流(liú)向下端面(miàn)。表3爲廬👣配(pèi)供總配氣(qi)量與總配(pei)外供氣量(liàng)的對比，正(zhèng)常情況下(xia)廬配供總(zong)配氣量應(yīng)大于總配(pèi)外供氣量(liang)，如表2中4.4日(rì)至🌈4.6日數據(jù)。4.6日👄廬配至(zhì)總配線孔(kǒng)闆裝反，導(dǎo)緻4.7日廬配(pei)供總配氣(qì)量小于總(zong)配外供氣(qì)量，引起較(jiào)大誤差。

2）孔(kǒng)闆孔徑尺(chi)寸測量不(bu)準确引起(qǐ)測量誤差(cha)。在實際使(shǐ)用中由于(yu)條件限制(zhì)，不能及時(shi)送到檢定(ding)部門進🤞行(háng)檢定，而是(shì)用遊标卡(kǎ)尺在現場(chang)測量。一方(fāng)面存在目(mu)測誤差，另(lìng)一方面由(yóu)于沒有在(zài)标準狀況(kuàng)下進行計(ji)量标定，當(dang)現場環境(jing)及測量介(jie)質溫度較(jiao)高時，測量(liàng)孔闆的孔(kong)徑值将偏(piān)高，造成計(ji)量值比實(shi)際值偏高(gāo)。如果孔闆(pan)厚🔱度不符(fu)合标準、上(shàng)下遊直管(guǎn)段長度不(bu)夠、計量裝(zhuang)置安裝不(bu)當都能引(yin)起測量誤(wù)差。
3）氣體的(de)沖刷和腐(fǔ)蝕引起測(cè)量誤差。天(tiān)然氣從地(di)層💜采出來(lái)，雖經分離(lí)、過濾，因其(qí)所含成分(fen)十分複雜(za)，且㊙️成分經(jīng)常變化，從(cong)單井采✔️氣(qì)計量、集氣(qì)計量到配(pei)氣計量，氣(qì)質組成都(dou)各不相同(tóng)，因而流量(liang)計在使用(yong)過程中宜(yí)受測量介(jie)質天然氣(qì)的沖刷和(hé)腐蝕，對孔(kong)闆和直管(guan)段的沖刷(shua)腐蝕尤爲(wèi)嚴重。這将(jiang)影響到孔(kong)闆直角入(rù)口邊緣圓(yuán)弧半徑和(he)直✂️管段内(nèi)表面粗糙(cao)度，使得流(liu)出系數發(fa)生變化，測(ce)量的不确(què)定度超出(chu)預期✍️值[2]。
2.2.3差(chà)壓變送器(qi)引起的誤(wu)差
  在現場(chang)環境條件(jiàn)下，孔闆流(liú)量計裝置(zhi)與差壓變(biàn)送器之間(jiān)連接的導(dao)壓管線容(rong)易發生腐(fu)蝕、堵塞、冰(bing)凍等，是孔(kong)闆流量計(jì)薄弱環節(jie)和使用維(wéi)護的重點(diǎn)。
1）差壓變送(song)器零點容(rong)易漂移，造(zào)成靜壓、差(cha)壓值失真(zhēn)，造成計算(suan)氣量比實(shi)際氣量偏(piān)差較大。
2）差(cha)壓變送器(qi)的閥組和(hé)導壓管易(yì)生鏽洩漏(lou)、堵塞。高🈲壓(ya)側和🌂低壓(ya)側的連接(jie)件漏氣或(huò)堵塞，都會(huì)引起較大(da)的🚶‍♀️計量偏(pian)差。
2015 年4 月份(fèn)東營壓氣(qì)站檢修期(qī)間，天然氣(qì)内含有固(gù)體懸浮顆(ke)粒和👉油污(wu)引起廬配(pèi)至總配線(xian)的下遊導(dao)壓管堵塞(sai)，導🔞緻廬🔞配(pei)至⁉️總配線(xiàn)計量數據(ju)偏大。
2.2.4天然(rán)氣組分變(bian)化引起的(de)誤差
  天然(ran)氣從單井(jǐng)到集氣站(zhan)和配氣站(zhàn)，氣質組分(fen)各不相同(tóng)，因此流量(liang)值也不同(tóng)。一方面，由(you)于氣體組(zu)分的👄變化(hua)🏃🏻引起天然(rán)氣相👄對密(mì)度的變化(huà)，天然氣流(liú)量值與相(xiang)對🐕密度倒(dao)🈲數的平方(fāng)根成正比(bi)例變化。另(lìng)一方面，天(tiān)然氣組分(fèn)的變化影(ying)響壓縮因(yin)子Z 的計算(suan)，造成壓縮(suo)因子的附(fù)加誤差，而(er)壓縮因子(zǐ)直接影響(xiǎng)工況流量(liang)轉化爲統(tong)一标準下(xià)的氣體流(liu)量。由此可(ke)見天然氣(qì)組分變化(huà)對計量的(de)影響很大(da)。
  2015 年5 月份對(dui)廬配交接(jie)處的天然(ran)氣組分重(zhong)新進行了(le)取樣分析(xi)👌，取樣分析(xī)前後各組(zu)分含量發(fā)生變化。由(yóu)相對密度(dù)👉計算公式(shi)可知💯取樣(yang)分析前後(hou)的相對密(mi)度分别爲(wèi)0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析前後天(tiān)然氣相對(dui)密度變化(huà)了1%。
3 提高孔(kong)闆流量計(ji)計量精度(du)的措施
  孔(kǒng)闆流量計(jì)計量精度(du)與孔闆、管(guǎn)道條件、安(ān)裝質量等(děng)諸多🙇‍♀️因🌂素(su)有關，爲提(ti)高流量計(jì)量正确率(lü)，可采取🌈以(yi)下措施。
3.1 孔(kong)闆流量計(jì)的制造和(he)組裝
  孔闆(pǎn)的直徑、厚(hou)度、斜角、流(liú)量計的外(wài)形、粗糙度(du)等均應滿(man)足GB/T 2624.2 的要求(qiu)。流量計制(zhi)造和組裝(zhuang)需符合GB/T 21446 及(ji)API MPMS 14.3.3 的要😄求。
  孔(kong)闆的密封(feng)墊圈應采(cǎi)用耐腐蝕(shí)、抗老化、滿(mǎn)足輸送🈲介(jiè)質溫度的(de)材料，在組(zu)裝時應保(bǎo)證任何點(diǎn)都不會突(tu)入管道，且(qie)不影響🔱流(liu)量的計量(liang)精度。孔闆(pǎn)片與導闆(pan)之間，上下(xia)腔之間應(ying)有良好密(mi)封。
  孔闆流(liu)量計制造(zao)是需要設(shè)置排污閥(fa)和放空閥(fa)，排❤️放應彙(hui)總爲一個(gè)總放空接(jiē)口，統一排(pái)放。孔闆流(liu)量計的直(zhi)管段要根(gēn)據孔闆🔅前(qian)後端工藝(yi)配管的形(xing)式🥵來确定(dìng)長度，考慮(lü)一定的富(fù)餘系數，一(yī)般按前30D 後(hòu)15D 來布置[3]。
3.2 合(hé)理選擇測(ce)量儀表
  爲(wèi)了避免“大(da)馬拉小車(chē)”或“小馬拉(la)大車”現象(xiang)産生的誤(wù)差， 建議嚴(yán)格按照GB/T 18603《天(tiān)然氣計量(liàng)系統技術(shu)要求》要求(qiú)選🐪用合适(shì)量程儀表(biao)。首🧑🏾‍🤝‍🧑🏼先要根(gēn)據輸氣流(liú)量，選擇最(zui)佳内徑的(de)孔🐉闆。智能(néng)差壓變送(song)器量程宜(yí)在滿量🐇程(chéng)10% ～ 90%，智能壓力(lì)變送器量(liàng)程宜在👣滿(mǎn)量程30% ～ 75%，最好(hao)采選用絕(jue)壓量程儀(yí)表，精度建(jian)議選用0.1%。
3.3 儀(yí)表的安裝(zhuang)
  孔闆流量(liàng)計應垂直(zhí)于管道軸(zhou)線安裝，且(qiě)與管道同(tong)心，偏差✌️應(yīng)滿足小于(yu)1°。孔闆流量(liàng)計應配套(tao)提供機械(xiè)裝置指示(shì)孔闆🏃片，用(yong)來測試是(shì)否安裝在(zai)管徑中心(xin)[4]。孔闆安裝(zhuang)在在🍓法蘭(lan)之間固定(dìng)後，允許自(zi)由熱膨脹(zhang)而不産生(shēng)扭曲變形(xing)，在滿足設(she)計壓力的(de)情況下，由(yóu)于其它作(zuò)用☎️力或差(chà)壓引起的(de)彈性形變(bian)、塑性扭曲(qu)都不應超(chao)過直線斜(xie)度的1%。
孔闆(pan)上下遊取(qǔ)壓孔的直(zhi)徑相同，建(jian)議直徑應(yīng)小于13mm；取壓(ya)🐪孔中心線(xiàn)應平行于(yú)地面、且與(yǔ)管道中心(xīn)線垂直相(xiàng)交，偏差不(bu)應大于3°。
3.4 加(jia)強計量管(guǎn)理維護、健(jiàn)全計量規(guī)章制度
  加(jia)強計量裝(zhuāng)置的日常(cháng)管理維護(hu)，如定期對(dui)壓力儀🏒表(biǎo)進行計量(liang)标定，發現(xiàn)有異常或(huò)損壞情況(kuang)，應及時進(jin)行維修；冬(dōng)季🏃氣溫下(xià)降，易發生(sheng)凍堵，需增(zeng)加排污次(ci)數，給差壓(yā)變送器加(jia)裝保溫設(shè)備；加強節(jie)孔闆流量(liàng)計的排污(wū)和清洗檢(jian)查等等[5]。
健(jian)全計量規(guī)章制度，如(ru)定期維護(hu)、周期送檢(jiǎn)等。嚴格管(guǎn)理，做到計(jì)量裝置有(you)記錄，操作(zuò)有規程，使(shǐ)用有制㊙️度(du)，維👌修有❓周(zhou)期。
3.5 加強業(ye)務培訓、提(ti)高技術人(rén)員素質
  加(jia)強現場操(cao)作員的業(ye)務培訓，提(tí)高操作員(yuan)的技術🏃🏻水(shui)平和解決(jué)🥵問題的能(neng)力，更好的(de)做好流量(liàng)計地檢⛱️修(xiū)、維護、保養(yǎng)工作。
4 結束(shu)語
  孔闆流(liu)量計在油(you)田已經應(yīng)用多年, 同(tóng)時還能改(gai)善勞動條(tiáo)件，節省人(ren)力，提高天(tiān)然氣調配(pei)水平和操(cāo)作人員的(de)工⚽作效率(lǜ)，降低生産(chan)成本。孔闆(pan)流量計在(zài)應用中将(jiang)進一步優(you)化和完善(shàn)、降低誤差(cha)，提高計量(liàng)正确率。

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