摘要(yao)：根據差壓式孔(kǒng)闆流量計 的工(gōng)作原理及組成(cheng)，結合計量天然(rán)氣的實際情況(kuàng)，分析❌了使用中(zhōng)誤差産生的原(yuan)因，提出了改正(zhèng)或注意事項,對(dui)生産有-定借鑒(jiàn)意義。
前言
　　孔闆(pǎn)流量計 結構簡(jiǎn)單,操作較方便(biàn),使用技術成熟(shu),使得其在管道(dào)計量中得到廣(guang)泛應用，根據調(diào)查,在超聲波流(liu)量計使用之前(qián)，差壓式孔闆流(liú)量計在整個油(yóu)氣管道💞貿易結(jié)算中占📧到了70%以(yǐ)上。随着儀表技(jì)術和計量技術(shu)的快速發展，許(xǔ)多新型計量💃🏻設(shè)備得到廣泛應(ying)用☎️，但是孔闆流(liu)量計仍然是目(mu)前我國天然氣(qì)管道計量用得(de)最多的計量設(she)備，占整個貿易(yì)計量的50%左右。
　　爲(wei)了規範孔闆流(liu)量計量，國家專(zhuan)門制定了GB.2628和SY/T6143計(jì)量标準,對計⭐量(liang)系統進行了說(shuō)明和要求，同時(shi),也出台🌈天然🔅氣(qì)場站儀表配🛀備(bei)指🌈南，對計量系(xì)統儀器儀表精(jīng)度等級進行了(le)要求。但是由.于(yú)孔闆🔞流量計量(liàng)系統的結構🔞特(te)點，決定了會産(chan)生兩種誤差,一(yi)種是基本誤差(cha),這是流量計本(běn)身所存在的誤(wù)⚽差,第二種是💔附(fù)加誤差,是由于(yu)流量計在使用(yòng)時偏離了标準(zhun)條件産生的。由(yóu)于人❤️爲操作的(de)環節多，且天然(rán)氣這一物質的(de)計量是-種連續(xu)的、不可重複的(de)計量,若不加✌️以(yǐ)适時監控,所引(yin)起的計量附加(jia)誤差相當大🤟,尤(you)其當天然氣作(zuò)爲商品進行貿(mào)易結算時，爲供(gòng)需雙方♈帶來不(bu)利影響，本文分(fen)析了産生誤差(chà)的主要原因,提(ti)出精心管理，細(xì)緻操作🤟以減🤟小(xiao)計量誤差的重(zhong)要性。
計量原理(li)
(1)差壓式孔闆流(liu)量計包括3部分(fèn):①現場取壓部分(fen),包括高級🐆孔闆(pǎn)📱閥、前後直管段(duàn)、導壓管;②溫度、壓(yā)力、組分補償部(bù)🈲分，包括現場用(yòng) 溫度變送器 、 壓(ya)力變送器 、天然(rán)氣組分分析儀(yi)計量的實時數(shù)據;③流量計算部(bu)🌐分，指🏒專♈用流👈量(liang)計算機(或計算(suàn)儀)所安裝的計(jì)量标準程序。
(2)在(zài)實際應用過程(chéng)中，當充滿管道(dao)的流體流經管(guan)道内的節流件(jian)☁️時，如圖1所示。
 
　　流線将(jiāng)在節流件處形(xing)成局部收縮，因(yin)而流速增加,靜(jìng)壓力降低,于是(shi)在節流件前後(hou)便産生了壓差(chà)。流體流量愈大(dà),産生的壓差愈(yu)大，這樣可依據(ju)壓差來:衡量流(liú)量的大小。這種(zhong)計量方💃🏻法是以(yi)流動連續性💁方(fāng)程(質量👅守恒定(ding)律)和伯努利方(fāng)程(能量守恒定(ding)律🔴)爲基礎的。壓(ya)👣差的大小不僅(jǐn)與流量還與其(qí)他許多因素有(yǒu)關，例如當節流(liú)裝置形式或管(guan)道内流體的物(wu)理性質☂️(密度、粘(zhan)度)不同時,在同(tóng)樣大小的流量(liang)下産生的壓差(cha)也是不同的。以(yi)伯努利方程✌️式(shì)和流體流動的(de)連續性方程式(shì)爲依據,天然氣(qì)流量計算公式(shi)是:

　　根據氣體易(yì)壓縮、密度差異(yi)大、受溫度影響(xiang)大的特點🏃🏻，得出(chū)天然氣流量計(jì)量的實用公式(shi)是: 
式中:Qn一标準(zhun)狀态下氣體體(ti)積流量;
Ah一常數(shu),标況下爲0.008686;
ɑ0一特(te)定流量系數;
Yre一(yī)計量管内壁流(liú)量修正系數;
bk一(yi)孔闆入口邊緣(yuán)銳利度修正系(xì)數;
Fr一雷諾數修(xiū)正系數;.
ε一氣體(tǐ)膨脹系數;
d-孔闆(pan)在20°C下實測的開(kāi)孔口徑;
Fa一孔闆(pan)熱膨脹修正系(xi)數;
Fg一天然氣相(xiang)對密度修正系(xi)數;
Fz一超壓縮系(xi)數;
Ft一流體流動(dong)溫度修正系數(shu);
P1一孔闆上遊側(cè)絕對壓力;
hw一氣(qi)體流過孔闆時(shí)的差壓。
誤差因(yin)素分析及技術(shù)要求
1基本誤差(cha)
(1)由計量裝置本(běn)身精度所決定(ding)的誤差。由于孔(kǒng)闆流量計測得(de)🌈的流量是根據(ju)差壓信号間接(jie)求得的。從公式(shì)可以看出,影響(xiang)計量⁉️精度的主(zhǔ)要因素是ɑ、F、ε等值(zhí)。必須保持ɑ、F、ε均爲(wei)恒定值，才能達(dá)到差壓和流量(liang)之間有恒定的(de)對應關系。但在(zai)實際生産中,ɑ、F、ε都(dōu)🛀🏻與某些因素有(you)關，特别是流量(liang)系數ɑ,它是一個(ge)影🈲響因素複雜(zá)，變化範圍大的(de)重要系數,如果(guǒ)在計量過程中(zhōng)‼️不能保證ɑ爲恒(heng)定值,則👄計量誤(wu)差将會較🈲大。
　　 從(cóng)資料和實驗證(zheng)明,流量系數ɑ值(zhi)與取壓點位置(zhì)、孔闆🧡的開💔孔截(jié)面積和管道截(jie)面積比(m=d/D).雷諾數(shù)、管壁粗糙度、孔(kong)闆入口邊緣尖(jian)銳度有關。所以(yi),标準孔闆的選(xuan)用應符合下列(lie)技術要求:
●孔闆(pan)相對于開孔直(zhí)徑d的軸線中心(xīn)對稱;
●孔闆.上遊(you)端面A應于下遊(you)端面B平行,并且(qie)與開孔直徑♉d的(de)軸線✌️垂直;
●孔闆(pǎn)A面、B面應無可見(jian)的損傷;
●孔闆開(kāi)孔直徑d的上遊(yóu)測直角入口邊(biān)緣G應銳利,無⭕毛(máo)刺和劃痕。
●孔闆(pǎn)開孔直徑d的内(nèi)圓柱表面長度(dù)e應符合:0.005D≤e≤0.02D;
●孔闆的(de)厚度應符合:e≤F≤0.005D;
●孔(kǒng)闆下遊側出口(kou)邊緣H和孔闆開(kāi)孔圓柱形下遊(you)側💃出口邊緣I應(yīng)無毛刺、劃痕和(hé)可見損傷;
●标準(zhun)孔闆在使用過(guò)程中，會由于天(tian)然氣的侵蝕而(er)産生變形，從⛹🏻‍♀️而(ér)引起流量系數(shu)增大而産生計(jì)量誤差。因此孔(kǒng)闆的🛀材質也是(shì)🔞保證孔闆工作(zuò)可靠和計量正(zhèng)确的一一個因(yin)素。用于天然氣(qi)計🌍量的孔闆采(cai)制一般爲:Cr17、1Cr18Ni9TiC以及(ji)其他耐酸鋼。
(2)變(biàn)送器和流量顯(xian)示儀表的精度(du)對整套流量計(ji)系統的精度也(ye)很重要。目前,變(bian)送器大多數采(cǎi)用的都♍是4-20MA信号(hao),顯示儀表采用(yong)數字信号，隻要(yao)變送器現場❗安(ān)裝和系統接地(di)沒有問題，整個(ge)系統誤差不會(huì)受到影響。爲了(le)減小誤差，标準(zhǔn)明确了配套❤️儀(yi)表的技✍️術要求(qiu),設計和使用單(dān)位可以參考(見(jiàn)表1)。
 
(3)流量積算部(bù)分之間的誤差(chà),當溫度、壓力、差(chà)壓、組分等數據(ju)🌐傳到流量積算(suàn)器後目前,積算(suan)器結合已經輸(shū)入的節流裝置(zhì)基本信息計算(suan)流量，積算器所(suo)安裝的計量标(biāo)準程序主要有(you)SY/T6143标準、AGA.3标準、ISO5167标準(zhun)，在計量參數-緻(zhi)的情況下，通過(guo)幾個标👄準換算(suàn)出的中間參💞數(shù)和最終的計量(liàng)結果不超過萬(wàn)分之一。
2附加誤(wu)差
如果儀表的(de)制造、選型都嚴(yán)格按照标準執(zhi)行，而在安裝和(hé)使用過程中，沒(mei)有嚴格遵守技(ji)術要求執行,就(jiù)會造成附加💘誤(wu)差,這種誤差的(de)大小是無法估(gū)計💯的。但是通過(guò)對造成誤差因(yin)素的分析,可以(yǐ)将誤差降低。孔(kong)闆計量系統安(an)裝使用時，必須(xu)符🛀🏻合下列技術(shù)要求:(1)孔闆安裝(zhuang)時，他的開孔中(zhong)心和管道中心(xīn)軸線同心，而且(qie)☔它的端面與管(guan)道軸線垂直。
(2)孔(kong)闆上、下遊側取(qǔ)壓孔軸線符合(hé)距孔闆上、下遊(you)端面的距離爲(wei)25.4±0.8mm的要求(目前國(guó)内絕大部分取(qu)壓方式采用法(fǎ)蘭取壓)。
(3)取壓孔(kǒng)的軸線應與孔(kǒng)闆上下遊側2D計(ji)量管長度的内(nèi)圓🌍柱🈲的軸線垂(chui)直，取壓孔的軸(zhou)線與孔闆兩端(duan)面向外🈲傾斜角(jiǎo)的夾角不大于(yu)3度。取壓孔直徑(jing)不應大🧑🏾‍🤝‍🧑🏼于0.08D。
(4)孔闆(pan)安裝需要前後(hòu)直管段,直管段(duàn)的長度必須滿(man)足标準要求🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，必(bì)要時安裝整流(liu)器。
(5)導壓管應采(cai)用耐腐蝕材料(liao),其内徑不小于(yú)6mm,長度最好在16mm以(yǐ)🤞内,導壓管應垂(chui)直或傾斜敷設(shè),起傾斜度不小(xiao)于1:12.
(6)計量氣體溫(wēn)度的溫度計最(zuì)好安裝在孔闆(pǎn)下遊側直管段(duan)🏒以外的地方，計(ji)算氣量時應将(jiāng)此時所測的🥰氣(qi)流溫度換算成(chéng)孔闆上遊側的(de)氣流溫度，如果(guo)溫🌐度計安裝在(zai)孔闆上遊側，則(zé)溫度計套管與(yǔ)孔闆之間的直(zhi)管段長度L應滿(man)足下列💋規定:
當(dāng)溫度計套管直(zhí)徑不大于0.03D時(D爲(wèi)計量管内徑),L≥5D;
當(dang)溫度計套管直(zhi)徑在0.03D至0.13D範圍内(nèi)時(D爲計量管内(nei)徑),L≥20D。
結束語
除了(le)技術要求之外(wài)，孔闆節流裝置(zhi)在長期運行後(hòu)，節流✍️裝置容㊙️易(yi)産生堵塞、結垢(gou)、磨損、腐蝕等現(xian)象,這♈些都🤩會帶(dai)📧來附加誤差,同(tong)時由于受溫度(dù)等因素的影響(xiǎng),變送器接頭容(róng)易産生洩🔞漏,造(zào)成壓力(或差壓(ya))損失，使用者必(bi)須根據計量介(jiè)質的情況💰确定(ding)檢查周期。

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