0 引言
   天然(ran)氣計量是(shi)一種動态(tài)的間接的(de)多參數的(de)綜合計量(liang)，在整個流(liú)量計量領(ling)域中難度(dù)非常大，影(ying)響因素多(duo)。國内天然(rán)氣貿👣易交(jiao)接結算選(xuǎn)用的流量(liang)計有很多(duo)種，而采用(yòng)标準孔闆(pan)流量計 計(ji)量是廣泛(fàn)方式。由于(yú)孔闆計量(liang)方式結構(gou)簡單牢固(gu)、使用期限(xian)長、可在線(xiàn)更換檢修(xiu)、計量精度(du)比較高，成(chéng)爲天然氣(qì)貿易交🛀接(jie)結算重要(yào)的計量方(fang)式，在油氣(qi)田均有廣(guang)泛應用。
1 配(pèi)氣站計量(liang)現狀
   天然(rán)氣配氣站(zhan)擔負着城(chéng)鎮居民天(tiān)然氣流量(liàng)調配及輸(shū)配🔱任務，在(zài)用氣高峰(feng)和低峰需(xu)要根據流(liu)量進行調(diào)配，滿足工(gōng)業及居民(mín)用氣。
   結合(he)天然氣配(pei)氣隊實際(jì)情況，提高(gāo)天然氣計(jì)量準确度(du)減少貿易(yì)摩擦，勝利(li)油田配氣(qi)站天然氣(qì)計量大部(bù)分采用孔(kǒng)闆流量計(ji)🚶。配氣隊天(tian)然氣計量(liang)實現了溫(wēn)度、壓力、流(liu)量等現場(chang)數據的自(zi)動采集與(yu)處理、顯示(shì)和報表的(de)打印，實現(xian)了遠👨‍❤️‍👨程的(de)實時監控(kòng)、實時數據(ju)傳輸，達到(dào)了計量全(quan)🚶過程的自(zi)動化運行(hang)。
   高級孔闆(pǎn)計量系統(tǒng)由孔闆閥(fá)、 智能差壓(yā)變送器 、 智(zhi)能壓力變(biàn)送器 、 一體(ti)化溫度變(bian)送器 以及(jí)流量計算(suan)顯示裝置(zhi)組成，包括(kuo)硬件和軟(ruǎn)件兩部分(fèn)。其系統結(jie)構拓撲圖(tú)如圖1所示(shì)。

2 孔闆流量(liang)計的計量(liàng)誤差分析(xī)
   天然氣行(háng)業标準《用(yong)标準孔闆(pan)流量計測(ce)量天然氣(qi)流量》（GB/T 21446）規定(ding)了标準孔(kong)闆的技術(shù)參數要求(qiu)、内部結構(gòu)形式、孔闆(pan)的取壓方(fāng)式、流量計(jì)使用方法(fa)以及計算(suan)✨、不确定度(du)的資🏃料，爲(wei)天✔️然氣标(biāo)準孔闆流(liú)量計計量(liang)提供了标(biāo)準依據。但(dàn)在實際應(yīng)用中，由于(yu)現場使用(yong)條件變化(hua)引起的誤(wù)差和計量(liàng)儀表本🤞身(shēn)誤差，經常(cháng)🔆使孔闆流(liu)量♌計的精(jing)度不能達(da)到要求。本(běn)文結合孔(kǒng)闆流量計(ji)⛹🏻‍♀️在配氣🙇‍♀️站(zhàn)交接計量(liang)中的應用(yong)情況從基(ji)本誤差和(hé)附加誤差(chà)✉️兩方面對(dui)孔闆流量(liàng)計的計量(liàng)誤差進行(háng)分析，并探(tan)讨解決方(fāng)法。
2.1 基本誤(wù)差
   基本誤(wu)差是由計(jì)量裝置本(ben)身精度所(suo)決定的誤(wù)差，是不可(ke)避免的，一(yī)般在 1% ～ 2% 範圍(wéi)内。爲了規(guī)範孔闆計(jì)量，《天然氣(qì)計量系統(tong)技術要求(qiu)》（GB/T 18603）對計量系(xi)統進行了(le)說明和要(yao)求，同時對(dui)計量🈲系統(tong)儀器儀表(biao)精度等級(jí)進行了要(yao)求🐉。
   基地配(pèi)氣隊孔闆(pan)計量系統(tong)選用的差(chà)壓變送器(qi)、壓力變送(sòng)器、溫度變(bian)送器的準(zhun)确度分别(bié)爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合《天(tian)然氣計量(liang)系統技術(shu)要🐕求》（GB/T 18603）中 B 級(ji)系統配套(tao)儀表準确(que)度的要求(qiú)。
2.2 附加誤差(chà)
   結合現場(chang)使用情況(kuàng)，對産生計(ji)量附加誤(wu)差的原因(yīn)進行以下(xià)分析。
2.2.1 實際(jì)運行流量(liàng)值偏離設(shè)計流量值(zhi)引起的誤(wu)差
   這是配(pei)氣站最常(cháng)見也是貿(mao)易雙方最(zuì)關心的問(wen)題，用氣量(liang)具有💜季節(jiē)、日和小時(shí)的不均衡(heng)性，用氣高(gao)峰和用氣(qi)低峰變化(hua)範圍較🐪大(dà)，且很難準(zhǔn)确的掌握(wo)用🧑🏾‍🤝‍🧑🏼戶的用(yong)🥵氣量，與設(shè)計流量值(zhí)偏差很大(da)。
   如果用于(yú)計算孔闆(pǎn)孔徑的最(zui)大流量與(yu)現場實際(ji)的最大流(liu)量偏離較(jiào)大，就會造(zào)成計算出(chu)來的孔闆(pǎn)孔徑較大(da)👉偏差。存在(zai)大孔闆測(cè)小流量的(de)問題，由于(yú) ΔP 偏小，計量(liàng)精度大大(da)降低。
2.2.2 節流(liu)裝置産生(sheng)的誤差
1）孔(kǒng)闆裝反引(yin)起測量誤(wu)差。在孔闆(pǎn)閥中安裝(zhuang)孔闆時，應(ying)保證孔✌️闆(pan)的安裝方(fāng)向正确，天(tian)然氣從孔(kong)闆的上端(duān)面流向下(xià)端面。表3爲(wei)廬配供總(zong)配氣量與(yǔ)總配外供(gong)氣量的對(duì)比，正常情(qing)🈲況下廬配(pèi)供總❄️配氣(qì)量應大✍️于(yu)總配外供(gong)氣量，如表(biǎo)2中4.4日至4.6日(ri)數據。4.6日❄️廬(lú)配至總㊙️配(pèi)線孔闆裝(zhuāng)🙇🏻反，導緻4.7日(ri)廬🈲配供總(zǒng)配氣量小(xiao)于總配外(wài)供氣量，引(yǐn)起較大誤(wu)差。

2）孔闆孔(kǒng)徑尺寸測(cè)量不準确(que)引起測量(liàng)誤差。在實(shí)際使用中(zhong)由于條件(jiàn)限制，不能(neng)及時送到(dao)檢定部門(mén)進行檢定(ding)，而是用遊(yóu)标卡尺🔱在(zài)現場測量(liang)。一方面存(cún)在目測誤(wù)差，另一方(fang)面由于沒(méi)有🐉在标準(zhun)🚩狀況下進(jin)行計量标(biao)定，當現場(chang)環境及測(cè)量介質溫(wen)度較高時(shí)，測量孔闆(pan)的孔徑值(zhi)将偏高，造(zào)成計量值(zhí)比實際值(zhí)偏高。如果(guo)孔闆厚度(dù)不符合标(biao)準、上下遊(yóu)直管段長(zhǎng)度☔不夠、計(jì)量💛裝置安(an)裝不當都(dou)能引起測(ce)量誤差。
3）氣(qi)體的沖刷(shuā)和腐蝕引(yin)起測量誤(wu)差。天然氣(qi)從地層🤩采(cǎi)🤞出來💁，雖經(jing)分離、過濾(lǜ)，因其所含(hán)成分十分(fèn)複雜，且♊成(chéng)分經常變(bian)化，從單井(jing)采氣計量(liàng)、集氣計量(liang)到配氣計(jì)量，氣質組(zu)成都各不(bú)相同，因而(ér)流量計在(zài)使用過程(chéng)中宜受測(ce)量介質🧡天(tian)然氣的沖(chong)刷和腐蝕(shi)，對孔闆🔞和(he)直管段的(de)沖刷腐蝕(shi)尤爲嚴重(zhòng)。這将影響(xiang)到孔闆直(zhi)角入口邊(biān)緣圓弧半(ban)徑和直🌐管(guan)段内表面(miàn)粗糙度🛀🏻，使(shǐ)得流出系(xì)數發生變(bian)化，測量的(de)不确定度(du)超出預期(qi)值[2]。
2.2.3 差壓變(bian)送器引起(qi)的誤差
   在(zài)現場環境(jing)條件下，孔(kǒng)闆流量計(ji)裝置與差(cha)壓變送器(qi)之間連接(jiē)💋的導壓管(guan)線容易發(fā)生腐蝕、堵(du)塞、冰凍♊等(deng)，是孔闆流(liú)量計薄弱(ruo)環節和使(shǐ)用維護的(de)重點。
1）差壓(yā)變送器零(ling)點容易漂(piāo)移，造成靜(jìng)壓、差壓值(zhí)失真，造成(cheng)計算氣量(liàng)比實際氣(qì)量偏差較(jiào)大。
2）差壓變(biàn)送器的閥(fá)組和導壓(ya)管易生鏽(xiù)洩漏、堵塞(sāi)。高壓側和(hé)低壓側的(de)連接件漏(lòu)氣或堵塞(sai)，都會引起(qǐ)較大的計(jì)量偏差。
  氣(qi)站檢修期(qi)間，天然氣(qì)内含有固(gù)體懸浮顆(kē)粒和油污(wū)引㊙️起廬配(pèi)🌈至總配線(xian)的下遊導(dao)壓管堵塞(sāi)，導緻廬配(pei)至㊙️總配線(xian)計量數據(ju)偏大。
2.2.4 天然(rán)氣組分變(biàn)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(fen)各不相同(tóng)，因此流量(liàng)值也不同(tóng)。一方面，由(yóu)于氣體組(zǔ)分的變化(huà)引起天然(ran)氣相對密(mi)度的變化(hua)，天然氣流(liu)量值與相(xiàng)對密度倒(dao)數的平方(fang)根成✔️正比(bǐ)例變化。另(ling)一方面，天(tiān)然氣🔱組分(fen)的變🧡化影(ying)響壓縮因(yīn)子 Z 的計算(suàn)，造成壓縮(suō)因子的附(fu)加誤差，而(er)壓縮因子(zǐ)直接影響(xiang)工況流量(liang)轉化爲統(tong)一标準下(xià)的氣⭐體流(liu)量。由此可(kě)💛見天然氣(qi)組分變化(hua)對計量的(de)影響很大(da)。
   2015 年 5 月份對(duì)廬配交接(jiē)處的天然(rán)氣組分重(zhòng)新進行了(le)取❓樣分析(xī)，取樣分析(xī)前後各組(zǔ)分含量發(fā)生變化。由(yóu)相對📐密度(dù)🥵計算公式(shì)可知取樣(yàng)分析前後(hou)的相對密(mì)度分别爲(wèi) 0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析👄前後天(tian)然氣相對(dui)密度變化(huà)了 1%。
3 提高孔(kong)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(guan)道條件、安(ān)裝質量等(děng)諸多因素(su)有關，爲提(tí)高流量計(ji)量準确度(dù)，可采取以(yi)下措施。
3.1 孔(kong)闆流量計(ji)的制造和(he)組裝
   孔闆(pǎn)的直徑、厚(hòu)度、斜角、流(liú)量計的外(wai)形、粗糙度(dù)等均應滿(mǎn)足 GB/T 2624.2 的要求(qiu)。流量計制(zhì)造和組裝(zhuāng)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(cai)用耐腐蝕(shí)、抗老化、滿(mǎn)足輸送介(jie)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(qiě)不影✨響流(liú)量的計量(liàng)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(fa)和放空閥(fá)，排放應彙(hui)總爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻一個(gè)總放空接(jiē)口，統一排(pai)放。孔闆流(liú)量計的直(zhi)管段要根(gēn)據孔闆前(qian)後端工藝(yì)配管的形(xíng)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(hou) 15D 來布置[3]。
3.2 合(he)理選擇測(ce)量儀表
   爲(wei)了避免“大(da)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(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(gen)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(liàng)程宜在滿(man)量程30%～75%，采選(xuǎn)用絕壓量(liàng)程儀表，精(jing)度建議選(xuǎn)用0.1%。
3.3 儀表的(de)安裝
   孔闆(pǎn)流量計應(ying)垂直于管(guan)道軸線安(ān)裝，且與管(guan)道同心，偏(pian)差☀️應滿足(zu)小于 1°。孔闆(pan)流量計應(yīng)配套提供(gòng)機械裝置(zhi)指示孔闆(pan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻片，用來測(ce)試是否安(an)裝在管徑(jing)中心[4]。孔闆(pǎn)安裝在在(zai)👌法蘭之間(jiān)固定後，允(yǔn)許自由熱(rè)膨脹💃而不(bu)産生扭曲(qǔ)變形，在滿(mǎn)足設計壓(ya)力的情況(kuang)下，由于其(qí)它作用力(li)或差壓引(yin)起的彈性(xìng)形🌈變、塑性(xing)扭曲✉️都不(bu)應超過直(zhí)線斜度的(de) 1%。孔闆💁上下(xià)遊取壓孔(kǒng)的直徑相(xiàng)同，建🚶‍♀️議直(zhí)徑🙇‍♀️應小于(yu)13mm；取壓孔中(zhong)🚩心線應平(píng)行于⛱️地面(mian)、且與管道(dao)中心線垂(chui)直相交，偏(pian)差不應大(dà)于 3°。
3.4 加強計(jì)量管理維(wei)護、健全計(ji)量規章制(zhi)度
   加強計(ji)量裝置的(de)日常管理(lǐ)維護，如定(dìng)期對壓力(lì)儀✨表進行(hang)計量💞标定(dìng)，發現有異(yi)常或損壞(huai)情況，應及(jí)時進行維(wei)修；冬季氣(qi)溫下降，易(yi)發生凍堵(dǔ)，需增加排(pai)污次數，給(gěi)差壓變送(song)器加裝保(bao)溫🏒設備；加(jiā)強節孔闆(pan)流量計的(de)排✉️污和清(qīng)洗檢查等(deng)等[5]。健全計(ji)量規章制(zhì)度，如定期(qī)維護✔️、周期(qi)送檢等。嚴(yán)格管理，做(zuo)到計量裝(zhuāng)置有記錄(lù)，操作有規(gui)程，使用有(you)制度，維修(xiū)有周期。
3.5 加(jiā)強業務培(pei)訓、提高技(jì)術人員素(sù)質
   加強現(xian)場操作員(yuan)的業務培(péi)訓，提高操(cāo)作員的技(jì)術水平和(hé)解決問題(tí)的能力，更(gèng)好的做好(hǎo)流量計地(dì)檢修、維護(hù)、保❄️養工作(zuo)。
4 結束語
   孔(kong)闆流量計(jì)在油田已(yǐ)經應用多(duō)年 , 起到重(zhòng)要的作用(yong)。同時還能(neng)改善勞動(dòng)條件，節省(sheng)人力，提高(gāo)天然氣調(diao)配水平和(he)操作人員(yuan)的工作效(xiào)率，降低生(sheng)産成本。孔(kong)闆流量計(ji)在應用中(zhong)将進一步(bu)優化🔞和完(wán)善、降低誤(wù)差，提高計(ji)量準确性(xing)

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