0 引言
   天然(rán)氣計量是一(yi)種動态的間(jiān)接的多參數(shu)的綜合計量(liàng)，在🌈整個流量(liàng)計量領域中(zhong)難度非常大(da)，影響因素多(duō)。國内天然氣(qi)貿易交🔴接結(jié)算選用的流(liú)量計有很多(duo)種🧡，而采用标(biāo)準孔闆流量(liang)計 計量是廣(guǎng)泛方式。由于(yu)孔闆計量方(fang)式結構簡單(dān)牢♊固、使用期(qī)限長、可在線(xiàn)更換檢修、計(jì)量精度比較(jiao)高✉️，成爲天然(rán)氣貿易交接(jie)結算重要的(de)計量方式，在(zai)油氣田均有(you)廣泛應用。
1 配(pei)氣站計量現(xiàn)狀
   天然氣配(pèi)氣站擔負着(zhe)城鎮居民天(tiān)然氣流量調(diao)配及⚽輸配任(rèn)🌐務，在用氣高(gāo)峰和低峰需(xū)要根據流量(liàng)進🥵行調配，滿(mǎn)🌂足工業及居(jū)民用氣。
   結合(hé)天然氣配氣(qì)隊實際情況(kuang)，提高天然氣(qì)計量準🔆确度(dù)減⭐少貿易摩(mo)擦，勝利油田(tian)配氣站天然(ran)氣計量大部(bù)分采用孔闆(pǎn)流量計。配氣(qì)隊天然氣計(ji)量實現了溫(wēn)度、壓力、流量(liàng)等現場數據(jù)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的自動采集(ji)與處理、顯示(shì)和報表的打(dǎ)印，實現了遠(yuǎn)程的實時🏃‍♀️監(jian)控、實時數據(ju)傳輸，達到了(le)計量全過程(cheng)的自動化運(yùn)行。
   高級孔闆(pǎn)計量系統由(you)孔闆閥、 智能(neng)差壓變送器(qi) 、 智能壓力變(bian)送器 、 一體化(huà)溫度變送器(qi) 以及流量計(jì)算顯示裝置(zhì)組成，包括硬(ying)件和軟件兩(liǎng)部分。其🔞系統(tong)結構拓撲圖(tú)如圖1所示。

2 孔(kong)闆流量計的(de)計量誤差分(fen)析
   天然氣行(hang)業标準《用标(biāo)準孔闆流量(liàng)計測量天然(ran)氣流量》（GB/T 21446）規定(ding)🚶了㊙️标準孔闆(pǎn)的技術參數(shù)要求、内部結(jie)構❄️形式、孔闆(pan)的取壓方㊙️式(shì)、流量計使用(yong)方法以及計(jì)算、不确定💛度(dù)的資料，爲天(tiān)然氣标準孔(kong)闆流量計計(ji)量提供了标(biao)準依據。但✂️在(zai)實際應用中(zhōng)，由于現場使(shǐ)用條件變化(huà)引起的誤差(chà)和計量儀表(biǎo)本身誤差，經(jing)常🏃🏻使孔闆流(liú)量計的精度(du)不能達到要(yào)求。本文結合(hé)孔♍闆流量計(ji)在配氣站交(jiao)接計量中的(de)應用情況從(cong)基本誤差和(he)附加誤差兩(liǎng)方面對孔闆(pan)流量計的計(jì)量誤差進行(hang)分析，并探讨(tao)解決方法。
2.1 基(ji)本誤差
   基本(ben)誤差是由計(jì)量裝置本身(shen)精度所決定(ding)的誤差🤞，是不(bú)可避免的，一(yi)般在 1% ～ 2% 範圍内(nei)。爲了規範孔(kong)闆計量🈲，《天然(rán)氣計量系統(tong)技術要求》（GB/T 18603）對(dui)計量系統進(jin)行了說♈明和(he)要求，同時👉對(duì)計量系統儀(yí)器儀表精度(dù)等級進🏃‍♂️行了(le)要求。
   基地配(pèi)氣隊孔闆計(jì)量系統選用(yòng)的差壓變送(song)器、壓♌力變送(song)器、溫🔞度變送(sòng)器的準确度(dù)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(hé)《天然氣計量(liang)系🈲統技術要(yào)🏃求》（GB/T 18603）中♌ B 級系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)确度的要求(qiú)📱。
2.2 附加誤差
   結(jie)合現場使用(yòng)情況，對産生(shēng)計量附加誤(wù)差的原因❗進(jin)🛀行以下分析(xi)。
2.2.1 實際運行流(liu)量值偏離設(shè)計流量值引(yǐn)起的誤差
   這(zhe)是配氣站最(zui)常見也是貿(mao)易雙方最關(guan)心的問題💁，用(yòng)🚶氣量🤩具有季(ji)節、日和小時(shí)的不均衡性(xing)，用氣高峰👈和(hé)用💃氣低峰變(biàn)化範圍較大(da)，且很難準确(què)的掌握用🏃🏻戶(hù)的用氣量，與(yu)設計流量值(zhi)偏差很大。
   如(ru)果用于計算(suan)孔闆孔徑的(de)最大流量與(yu)現場實際⛱️的(de)最大流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼偏(piān)離較大，就會(huì)造成計算出(chu)來的孔闆⭐孔(kong)徑⛷️較大偏差(cha)💜。存在大孔闆(pǎn)測小流量的(de)問題，由于 ΔP 偏(pian)小，計量精度(du)💃🏻大大降低。
2.2.2 節(jiē)流裝置産生(sheng)的誤差
1）孔闆(pǎn)裝反引起測(cè)量誤差。在孔(kǒng)闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應保(bǎo)證孔闆的安(an)裝方向正确(què)，天然氣從孔(kǒng)闆的上端面(miàn)流向下端面(mian)。表👨‍❤️‍👨3爲廬🔞配供(gòng)總配氣量與(yǔ)總配外供氣(qì)量的對比，正(zheng)常情況下廬(lú)🐇配供總配氣(qì)量應大于總(zǒng)配外供氣量(liang)，如表2中4.4日至(zhi)4.6日數據。4.6日廬(lú)配至總配線(xiàn)孔闆裝反，導(dao)緻4.7日廬配供(gòng)總配氣量小(xiao)于總配外供(gong)氣量，引💰起較(jiao)大誤差。

2）孔闆(pan)孔徑尺寸測(ce)量不準确引(yin)起測量誤差(chà)。在實際使用(yong)中由于條件(jiàn)限制，不能及(ji)時送到檢定(dìng)部門進行檢(jian)定，而是用遊(you)标卡尺在現(xiàn)場測量。一方(fang)面存在目測(ce)誤☁️差，另一方(fang)面由于沒有(yǒu)🤩在标準狀況(kuang)下進行♍計量(liang)标定☔，當現場(chang)環境及測量(liàng)介質溫度🏃較(jiào)高時，測量孔(kong)闆的孔徑值(zhí)将偏高🍓，造成(cheng)計量值比實(shi)際值偏‼️高。如(ru)果孔闆厚❗度(du)不符合标準(zhǔn)、上下遊直管(guǎn)段🌏長度🈲不夠(gòu)、計量裝置安(ān)👄裝不當都能(neng)引起測量誤(wù)差。
3）氣體的沖(chòng)刷和腐蝕引(yǐn)起測量誤差(chà)。天然氣從地(dì)層🥰采出來，雖(sui)經分離、過濾(lü)，因其所含成(cheng)分十分複雜(zá)，且❄️成分經常(cháng)變化，從單♈井(jing)采氣計量、集(ji)氣計量到配(pèi)氣計量，氣🙇‍♀️質(zhì)組成🔞都各不(bu)相同，因而流(liú)量計在使用(yòng)過程中宜受(shòu)測量介質天(tiān)然氣的沖刷(shuā)和腐蝕，對孔(kong)闆🌍和直管段(duan)的沖刷腐蝕(shi)尤爲嚴重。這(zhe)将影響到孔(kǒng)闆直角入口(kou)邊緣🈲圓弧半(ban)徑和直管段(duan)内表面粗糙(cao)度，使得流出(chu)系數發🥰生變(biàn)化，測量的不(bú)确定度超出(chu)預期值[2]。
2.2.3 差壓(ya)變送器引起(qi)的誤差
   在現(xiàn)場環境條件(jian)下，孔闆流量(liàng)計裝置與差(chà)壓變送器之(zhi)間連接的導(dǎo)壓管線容易(yi)發生腐蝕、堵(du)塞、冰凍✉️等，是(shì)孔闆流量計(ji)薄弱環節和(hé)使用維護的(de)重點。
1）差壓變(biàn)送器零點容(róng)易漂移，造成(chéng)靜壓、差壓值(zhí)失真，造成計(ji)算氣量比實(shi)際氣量偏差(cha)較大。
2）差壓變(biàn)送器的閥組(zǔ)和導壓管易(yì)生鏽洩漏、堵(dǔ)塞。高壓側✂️和(hé)低🙇‍♀️壓🍉側的連(lian)接件漏氣或(huo)堵塞，都會引(yin)起較大的計(jì)量偏差。
  氣站(zhàn)檢修期間，天(tiān)然氣内含有(you)固體懸浮顆(kē)粒和油污引(yin)起廬配至總(zǒng)配線的下遊(yóu)導壓管堵塞(sai)，導緻廬💚配至(zhì)☂️總配線計量(liàng)數據偏大。
2.2.4 天(tiān)然氣組分變(biàn)化引起的誤(wu)差
   天然氣從(cóng)單井到集氣(qì)站和配氣站(zhan)，氣質組分各(gè)不相同，因此(cǐ)🤞流量值也不(bu)同。一方面，由(yóu)于氣體組分(fèn)的變化引起(qi)天然🌈氣相✌️對(dui)密度的變化(huà)，天然氣流量(liang)值與相對密(mi)度倒🚩數的平(ping)方根成正比(bǐ)例變化。另一(yi)方💋面，天然氣(qi)組分的變化(hua)影響壓縮因(yin)子 Z 的計算，造(zao)成💘壓縮因子(zi)的附加誤差(cha)，而壓縮因子(zǐ)直接影響工(gong)況流量轉化(huà)爲統一标準(zhun)下的氣體流(liú)量。由此可見(jiàn)天然氣組分(fèn)變化對計量(liàng)的影響很大(da)。
   2015 年 5 月份對廬(lú)配交接處的(de)天然氣組分(fen)重新進行了(le)取樣分析🔴，取(qu)樣分析前後(hòu)各組分含量(liàng)發生變化。由(you)相對🔞密度計(ji)算👉公式可知(zhī)取樣分析前(qian)後的相對密(mì)度分别爲 0.6495、0.6425，即(jí)取樣分析前(qián)後天然氣相(xiàng)對密度變化(huà)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻了 1%。
3 提高孔闆(pan)流量計計量(liang)精度的措施(shī)
   孔闆流量計(ji)計量精度與(yu)孔闆、管道條(tiáo)件、安裝質量(liàng)等諸多因🔴素(sù)🎯有關，爲提高(gao)流量計量準(zhǔn)确度，可采取(qu)💋以下措施。
3.1 孔(kong)闆流量計的(de)制造和組裝(zhuāng)
   孔闆的直徑(jing)、厚度、斜角、流(liú)量計的外形(xíng)、粗糙度等均(jun1)應♻️滿足 GB/T 2624.2 的要(yào)求。流量計制(zhì)造和組裝需(xu)符合GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要(yào)求。孔闆的密(mì)封🔴墊圈應采(cai)用耐腐蝕、抗(kang)老化、滿足輸(shū)🚶‍♀️送介質溫度(dù)的材料，在組(zu)裝時應保證(zheng)任何點都不(bú)會突入管道(dào)，且不影響流(liu)量的計量精(jīng)度。孔闆片與(yǔ)導闆之間，上(shàng)下腔之間應(yīng)有良好密封(fēng)。
   孔闆流量計(ji)制造是需要(yào)設置排污閥(fa)和放空閥，排(pái)放應🏃彙✏️總👣爲(wei)一個總放空(kōng)接口，統一排(pai)放。孔闆流量(liang)計的直管段(duan)要根據孔闆(pǎn)前後端工藝(yi)配管的形式(shì)來确定長度(du)，考慮一定的(de)富餘系數，一(yī)般按前 30D 後 15D 來(lai)布置[3]。
3.2 合理選(xuan)擇測量儀表(biao)
   爲了避免“大(da)馬拉小車”或(huo)“小馬拉大車(chē)”現象産生的(de)誤㊙️差，建議嚴(yán)格按照 GB/T 18603《天然(rán)氣計量系統(tong)技術要求》要(yào)求選用合适(shì)量程儀☁️表。首(shou)先要根據輸(shu)氣流量，選擇(zé)最佳内徑的(de)孔闆。智能差(chà)壓變👉送器量(liang)程宜在滿量(liang)程 10% ～ 90%，智能壓力(li)變送器量程(chéng)宜在滿量程(chéng)30%～75%，采選用絕壓(yā)❄️量程儀表，精(jīng)度建議選用(yong)0.1%。
3.3 儀表的安裝(zhuāng)
   孔闆流量計(ji)應垂直于管(guan)道軸線安裝(zhuāng)，且與管道同(tóng)心，偏差應滿(man)足小于 1°。孔闆(pan)流量計應配(pei)套提供機械(xie)裝置指示孔(kǒng)闆片，用來測(cè)試是否安裝(zhuang)在管徑中心(xin)[4]。孔闆安裝在(zai)在法蘭之間(jiān)固定後，允許(xu)自由熱膨脹(zhàng)㊙️而不産生扭(niu)曲變形，在滿(man)足設🐪計壓力(li)的情況下，由(yóu)于其它作用(yòng)力或差壓引(yǐn)起的彈性形(xíng)變、塑性扭曲(qu)都不應超過(guò)直線斜度的(de) 1%。孔闆上下遊(you)取壓孔的直(zhí)徑相同，建議(yì)直徑應小于(yú)13mm；取壓孔中心(xīn)線應平行于(yú)地面、且與管(guǎn)道中心🙇🏻線垂(chuí)直相交，偏差(chà)不應大于 3°。
3.4 加(jia)強計量管理(lǐ)維護、健全計(ji)量規章制度(du)
   加強計量裝(zhuāng)置的日常管(guan)理維護，如定(ding)期對壓力儀(yí)表進行計量(liang)标定，發現有(yǒu)異常或損壞(huài)情況，應及時(shí)進行維修🈲；冬(dōng)季氣溫下降(jiàng)，易發生凍堵(dǔ)，需增加排污(wu)🐆次數，給🐉差壓(yā)變送器加裝(zhuang)保溫設備；加(jiā)強節孔闆流(liú)量計的排污(wū)和清洗檢查(cha)等等🌈[5]。健全計(ji)量規章制度(du)，如定期維護(hù)、周期送檢等(děng)。嚴格管理，做(zuo)到計量裝置(zhì)有記錄，操作(zuo)有規程，使用(yong)有制度，維修(xiu)有周期。
3.5 加強(qiang)業務培訓、提(tí)高技術人員(yuan)素質
   加強現(xiàn)場操作員的(de)業務培訓，提(tí)高操作員的(de)技術水平和(he)解決問題的(de)能力，更好的(de)做好流量計(jì)地檢修、維護(hu)、保養工作。
4 結(jie)束語
   孔闆流(liu)量計在油田(tian)已經應用多(duo)年 , 起到重要(yào)的作用。同時(shí)🧡還能改善勞(láo)動條件，節省(sheng)人力，提高天(tian)然氣調配水(shuǐ)平和操作人(rén)員的工作效(xiào)率，降低生産(chǎn)成本。孔闆流(liu)量計在應用(yong)中将進一步(bu)優化和完善(shàn)、降低誤差，提(ti)高⛹🏻‍♀️計量準确(que)💋性

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