0 引言(yán)
  天然氣計(jì)量是一種(zhǒng)動态的間(jian)接的多參(can)數的綜合(hé)計量🔆，在整(zhěng)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(jie)結算選用(yòng)的流量計(ji)有很多種(zhong)，而采用标(biao)準孔闆流(liú)量計計量(liàng)是廣泛方(fāng)式。由于孔(kǒng)闆計量方(fāng)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(bǐ)較高，成爲(wei)天然氣貿(mào)易交接結(jie)算重要的(de)計量方式(shì)，在油氣田(tian)均有廣泛(fàn)應用。
1 配氣(qì)站計量現(xiàn)狀
  天然氣(qì)配氣站擔(dān)負着城鎮(zhèn)居民天然(ran)氣流量調(diào)配及輸配(pèi)任務，在用(yong)氣高峰和(he)低峰需要(yao)根據流量(liàng)進行調配(pèi)，滿足工🏃業(ye)及居民用(yòng)氣。
  結合天(tiān)然氣配氣(qi)隊實際情(qíng)況，提高天(tiān)然氣計量(liang)正确率減(jiǎn)少貿易摩(mó)擦，油田配(pei)氣站天然(rán)氣計量大(da)部💜分采💃用(yòng)孔闆流量(liàng)計㊙️。配氣隊(dui)天然氣計(jì)量實現了(le)溫度、壓力(lì)、流量等現(xiàn)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(da)到了計量(liang)全過程的(de)自動化運(yun)🐅行。
  孔闆計(ji)量系統由(yóu)孔闆閥、智(zhì)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(liu)量計算顯(xian)示裝置組(zǔ)成，包括硬(yìng)件和軟件(jiàn)兩部分。其(qi)🚩系統結構(gòu)拓撲圖如(rú)圖1所示。

2 孔闆流(liú)量計的計(ji)量誤差分(fen)析
  天然氣(qì)行業标準(zhun)《用标準孔(kong)闆流量計(ji)測量天然(ran)氣流❓量》（GB/T 21446）規(guī)定了标準(zhun)孔闆的技(jì)術參數要(yào)求、内部結(jie)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(ding)度的資料(liao)，爲天然氣(qì)标準孔闆(pǎn)🈲流量計計(ji)量提供了(le)标準依據(jù)[1]。但在實際(jì)應用中，由(yóu)于🐉現場使(shi)用🐇條件變(bian)化引起的(de)誤差和計(ji)量儀表本(běn)身誤差，經(jing)常使孔闆(pǎn)流量計的(de)精度不能(néng)達到要求(qiu)。本文結合(he)孔闆流量(liàng)計在配氣(qì)🔆站交接計(jì)量中的應(ying)用情況從(cong)基本誤差(chà)和附加誤(wù)差兩方面(mian)對孔闆流(liú)量計的計(jì)量🚶‍♀️誤差進(jìn)行分析，并(bing)探讨解決(jue)方法。
2.1 基本(ben)誤差
  基本(ben)誤差是由(yóu)計量裝置(zhì)本身精确(què)度所決定(ding)的誤差，是(shì)不可避免(miǎn)的，一般在(zài)1% ～ 2% 範圍内。爲(wèi)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(jin)行了♻️說明(ming)和要求，同(tong)時對計量(liàng)系統儀器(qì)儀表精度(du)等級進行(háng)了要📱求。
  基(ji)地配氣隊(duì)孔闆計量(liàng)系統選用(yong)的差壓變(biàn)送器、壓力(li)變送器、溫(wen)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(qì)計量系統(tǒng)技術要求(qiú)》（GB/T 18603）中🌈B 級系統(tong)配💰套儀表(biao)正确率的(de)要求。
2.2 附加(jiā)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(zhè)是配氣站(zhan)最常見也(yě)是貿易雙(shuang)方最關心(xin)的問題，用(yong)氣量具有(you)季節、日和(he)小時的不(bu)均衡性，用(yong)氣高峰和(hé)用氣低峰(feng)變👈化範圍(wei)較大，且很(hěn)難準确的(de)掌握用戶(hù)的用氣量(liàng)，與設計流(liu)量值偏差(cha)很大。
  如果(guǒ)用于計算(suan)孔闆孔徑(jing)的最大流(liú)量與現場(chǎng)實際的最(zuì)大流🎯量偏(pian)離較大，就(jiù)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(liú)量的問題(ti)，由于ΔP 偏小(xiao)，計量精度(du)大大降低(di)。
2.2.2 節流裝置(zhi)産生的誤(wu)差
1）孔闆裝(zhuang)反引起測(ce)量誤差。在(zai)孔闆閥中(zhōng)安裝孔闆(pan)時🤩，應保證(zhèng)㊙️孔🛀🏻闆的安(ān)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(pei)供總配氣(qi)量與總配(pèi)外供氣量(liang)的對比☎️，正(zhèng)常情況下(xia)廬配供總(zǒng)配氣量應(ying)大于總配(pèi)外供氣量(liang)，如表2中4.4日(rì)至4.6日數據(ju)。4.6日廬配至(zhì)總🔴配線孔(kong)闆裝反，導(dǎo)緻4.7日廬💞配(pèi)供總配氣(qì)量小于總(zong)配外供氣(qi)量，引起較(jiào)大誤差。

2）孔(kǒng)闆孔徑尺(chi)寸測量不(bú)準确引起(qi)測量誤差(cha)。在實際使(shi)用中由于(yú)條件限制(zhi)，不能及時(shí)送到檢定(dìng)部門進行(háng)檢✏️定，而是(shì)用🤩遊标卡(ka)尺在現場(chǎng)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(kuang)下進行計(ji)量标定，當(dāng)現場環境(jing)及測量介(jiè)質溫度較(jiào)高時，測☁️量(liang)孔闆的孔(kǒng)徑值将偏(pian)高，造成計(ji)量值比實(shí)際值偏高(gāo)。如果孔闆(pǎn)厚度不符(fu)合标準、上(shàng)下遊直管(guan)段長度不(bú)夠、計量裝(zhuāng)置安✉️裝不(bú)當都能引(yin)起🏃‍♂️測量誤(wu)差。
3）氣體的(de)沖刷和腐(fu)蝕引起測(ce)量誤差。天(tiān)然氣從地(dì)層♉采出來(lái)，雖經分離(li)、過濾，因其(qi)所含成分(fèn)十分複雜(za)，且成分經(jīng)常變化💃，從(cong)單井采氣(qì)計量、集氣(qi)計量到配(pei)氣計量，氣(qì)質組成都(dou)各不相同(tóng)，因而流量(liàng)計在使用(yong)過程中宜(yi)受😍測量介(jie)質天然氣(qi)的♊沖刷和(hé)腐蝕，對孔(kong)闆👈和直管(guǎn)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(cāo)度👄，使得流(liú)出系數發(fā)生變化，測(cè)量的不确(que)定度超出(chu)預期值[2]。
2.2.3差(cha)壓變送器(qi)引起的誤(wù)差
  在現場(chang)環境條件(jiàn)下，孔闆流(liú)量計裝置(zhì)與差壓變(biàn)送器✊之間(jian)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(ji)薄弱環節(jiē)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(shí)際氣量偏(piān)差較大。
2）差(chà)壓變送器(qi)的閥組和(hé)導壓管易(yi)生鏽洩漏(lòu)、堵塞。高壓(ya)側和低壓(yā)側的連接(jie)件漏氣或(huò)堵塞，都會(huì)引起較大(dà)的計量偏(piān)差。
2015 年4 月份(fèn)東營壓氣(qi)站檢修期(qī)間，天然氣(qi)内含有固(gù)體懸🔅浮顆(ke)粒🤟和油污(wu)引起廬配(pei)至總配線(xiàn)的下遊導(dǎo)壓管堵塞(sāi)，導緻廬配(pèi)至總配線(xiàn)計量數據(ju)偏大。
2.2.4天然(ran)氣組分變(bian)化引起的(de)誤差
  天然(ran)氣從單井(jing)到集氣站(zhan)和配氣站(zhàn)，氣質組分(fèn)各不相♌同(tong)，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(mi)度的變化(hua)，天然氣流(liú)量值與相(xiàng)對密度倒(dǎo)數的平✉️方(fang)根成正比(bi)例😘變化。另(ling)一方面，天(tiān)然氣組分(fèn)的變👨‍❤️‍👨化影(ying)響壓縮因(yīn)子Z 的計算(suan)，造成壓縮(suō)因子的附(fu)加誤差，而(er)壓縮因子(zi)直接影響(xiǎng)工況👄流量(liàng)轉化爲統(tong)🔞一标準下(xia)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(jiē)處的天然(ran)氣組分重(zhong)新進行了(le)取樣分析(xi)，取樣分析(xi)前後各組(zǔ)分含量發(fā)生變化。由(yóu)相對密度(du)🔞計算🌏公式(shì)可知取樣(yàng)分析前後(hòu)的相對密(mì)度分别爲(wei)0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析前後天(tian)然氣相對(duì)密度變化(hua)🍉了1%。
3 提高孔(kǒng)闆流量計(jì)計量精度(dù)的措施
  孔(kong)闆流量計(ji)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(tí)高流量計(jì)量正确率(lǜ)，可采取以(yǐ)下措施。
3.1 孔(kǒng)闆流量計(jì)的制造和(he)組裝
  孔闆(pǎn)的直徑、厚(hou)度、斜角、流(liu)量計的外(wai)形、粗糙度(du)等均應滿(mǎn)足GB/T 2624.2 的要求(qiú)。流量計制(zhì)造和組裝(zhuang)需符合GB/T 21446 及(jí)API MPMS 14.3.3 的要🥰求。
  孔(kong)闆的密封(fēng)墊圈應采(cai)用耐腐蝕(shi)、抗老化、滿(man)足輸送介(jie)質溫度㊙️的(de)🌈材料，在組(zu)裝時應保(bao)證任何點(diǎn)都不會突(tū)入管道，且(qiě)不📞影響流(liú)量🍉的計量(liang)精度。孔闆(pǎn)片與導闆(pan)之間，上下(xià)腔之間應(ying)🐕有良好密(mì)封。
  孔闆流(liu)量計制造(zào)是需要設(shè)置排污閥(fá)和放空閥(fá)，排放📱應彙(hui)總爲一個(gè)總放空接(jie)口，統一排(pai)放。孔闆流(liú)量計的🤟直(zhi)管🐇段要根(gen)據孔闆前(qián)後端工藝(yi)配管的形(xing)式來确定(dìng)長度，考慮(lǜ)一定的富(fu)餘系數，一(yī)般按前30D 後(hòu)15D 來布置[3]。
3.2 合(he)理選擇測(cè)量儀表
  爲(wèi)了避免“大(dà)馬拉小車(che)”或“小馬拉(la)大車”現象(xiang)産生的❗誤(wu)差， 建🈲議嚴(yan)格按照GB/T 18603《天(tian)然氣計量(liàng)系統技術(shu)要求》要求(qiu)選用合适(shì)量程儀表(biao)。首先要根(gēn)據輸氣流(liú)量，選擇最(zuì)佳内徑的(de)孔闆。智能(neng)差壓變送(song)器量程宜(yi)在滿量程(chéng)10% ～ 90%，智能壓力(lì)變送器量(liang)程宜在滿(man)量程30% ～ 75%，最好(hǎo)采選用絕(jue)壓量程儀(yi)表，精度建(jiàn)議選用0.1%。
3.3 儀(yi)表的安裝(zhuāng)
  孔闆流量(liàng)計應垂直(zhí)于管道軸(zhóu)線安裝，且(qie)與管道同(tóng)心，偏💃差㊙️應(ying)滿足小于(yu)1°。孔闆流量(liang)計應配套(tào)提供機械(xiè)裝置指示(shì)孔闆片，用(yong)來測試是(shi)否安裝在(zai)管徑中心(xīn)[4]。孔闆安裝(zhuang)在在♍法蘭(lan)之㊙️間固定(dìng)後，允許🆚自(zì)由熱膨脹(zhang)而不産生(shēng)扭曲變形(xíng)，在滿足設(shè)計壓力的(de)情況下，由(you)🚩于其它作(zuo)用力或差(cha)壓引🍉起的(de)彈性形🏃變(bian)、塑性扭曲(qu)都不應超(chao)過直線斜(xié)度的1%。
孔闆(pǎn)上下遊取(qu)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(xian)應平行于(yu)地面、且與(yǔ)管道中心(xin)線垂直相(xiàng)🤩交，偏差不(bú)✍️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(zhuang)置的日常(chang)管理維護(hù)，如定期對(duì)壓力儀表(biao)㊙️進行計量(liàng)标定，發現(xian)有異常或(huo)損壞情況(kuang)，應及時進(jìn)行維修；冬(dong)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(she)備；加強節(jiē)孔闆流量(liang)計的排污(wu)和清洗檢(jian)查等等[5]。
健(jiàn)全計量規(gui)章制度，如(rú)定期維護(hu)、周期送檢(jian)等。嚴格管(guǎn)理🐪，做到計(jì)量裝置有(yǒu)記錄，操作(zuò)有規程，使(shǐ)用有制度(dù)，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(jiā)強現場操(cao)作員的業(ye)務培訓，提(tí)高操作員(yuán)的技術水(shui)平和解決(jue)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(tong)時還能改(gǎi)善勞動條(tiáo)件，節省人(rén)力，提高天(tiān)然氣調配(pèi)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(zai)應用中将(jiāng)進一步優(yōu)化和完善(shan)、降低誤差(cha)♈，提高計量(liang)正确率。

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