0 引言(yán)
  天然氣計量(liàng)是一種動态(tài)的間接的多(duō)參數的綜合(he)計量🔞，在整🏃🏻‍♂️個(ge)流量計量領(lǐng)域中難度非(fei)常大，影響因(yin)素最多。國内(nèi)天然氣貿易(yi)❓交接結算選(xuǎn)用的流量計(jì)💛有很多💯種，而(er)采✊用标準孔(kǒng)闆流量計計(ji)量是廣泛方(fang)式。由于孔闆(pan)計量方式結(jie)構簡單牢固(gù)、使用期限長(zhang)、可在線更換(huàn)檢修、計量精(jing)度比較高，成(chéng)爲天然氣貿(mao)易交接結算(suàn)重要的計量(liang)方式，在油氣(qi)田均有廣泛(fan)📞應用。
1 配氣站(zhàn)計量現狀
  天(tiān)然氣配氣站(zhàn)擔負着城鎮(zhen)居民天然氣(qi)流量調配💘及(ji)🙇🏻輸配任務，在(zài)用氣高峰和(he)低峰需要根(gēn)據流量進行(hang)調💁配，滿足工(gōng)業及居民用(yong)氣。
  結合天然(rán)氣配氣隊實(shi)際情況，提高(gāo)天然氣計量(liang)正确率減少(shao)貿易摩擦，油(yóu)田配氣站天(tian)然氣計量大(dà)部分采用孔(kong)闆流量計。配(pèi)氣㊙️隊天然氣(qì)計量實現了(le)溫度、壓力、流(liú)量等👨‍❤️‍👨現場數(shu)✌️據的自動采(cai)集與處理、顯(xian)示✨和報表的(de)打印，實現了(le)遠程的實時(shi)監控、實時數(shu)據♈傳輸，達到(dao)了計量全過(guo)程的自動化(hua)運🎯行。
  孔闆計(ji)量系統由孔(kǒng)闆閥、智能差(chà)壓變送器、智(zhi)能壓力變送(song)器、一體化溫(wēn)度變送器以(yǐ)及流量計算(suàn)顯示裝置組(zu)成，包括硬件(jian)和軟件兩💘部(bù)🌏分。其系統結(jié)構拓撲圖如(ru)圖1所示。

2 孔闆(pan)流量計的計(jì)量誤差分析(xī)
  天然氣行業(ye)标準《用标準(zhǔn)孔闆流量計(ji)測量天然氣(qi)👄流量》（GB/T 21446）規定了(le)标準孔闆的(de)技術參數要(yao)求、内部結構(gòu)形式、孔闆的(de)取❓壓方式、流(liú)量計使用方(fang)法以及計算(suàn)、不确定度的(de)資料，爲天然(ran)氣标準孔闆(pan)流量計計量(liàng)提供了标準(zhun)依據[1]。但🧡在實(shi)際應用中，由(yóu)于現場使用(yòng)條件變化引(yǐn)起的誤差和(hé)計量儀表本(ben)身誤差，經常(chang)🔴使孔闆流量(liang)計的精度不(bú)能達到要求(qiú)。本文結合孔(kǒng)闆流量計在(zài)配氣站交接(jiē)😄計量中的應(ying)用情況從基(jī)本誤差和附(fu)加誤差兩方(fāng)面對孔闆流(liu)量🥵計的計量(liang)誤差進行分(fen)析，并探讨解(jiě)決方☂️法。
2.1 基本(běn)誤差
  基本誤(wu)差是由計量(liang)裝置本身精(jīng)确度所決定(dìng)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(kǒng)闆計量，《天然(ran)氣計量系統(tǒng)技術‼️要求》（GB/T 18603）對(dui)計量系統進(jìn)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(ji)量系統選用(yong)的差壓變送(sòng)器、壓力變送(song)器、溫度變送(song)器的準确度(dù)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(hé)《天然氣計量(liàng)系統技術要(yao)求》（GB/T 18603）中🧡B 級🚶系統(tǒng)配📱套儀表正(zhèng)确率的要求(qiu)。
2.2 附加誤差
  結(jié)合現場使用(yòng)情況，對産生(sheng)計量附加誤(wù)差的原因進(jìn)行以🔴下分析(xi)。
2.2.1實際運行流(liú)量值偏離設(shè)計流量值引(yǐn)起的誤差
  這(zhè)是配氣站最(zui)常見也是貿(mao)易雙方最關(guān)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(he)用氣低峰變(biàn)化範圍較大(dà)，且很難準确(que)的掌握用🔞戶(hu)的用氣量，與(yǔ)設計流量值(zhi)偏差很大。
  如(rú)果用于計算(suan)孔闆孔徑的(de)最大流量與(yǔ)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(kǒng)徑較大偏差(chà)。存在大孔闆(pan)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(jie)流裝置産生(shēng)的誤差
1）孔闆(pan)裝反引起測(ce)量誤差。在孔(kong)闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應保(bao)證孔👉闆的安(an)裝方向正确(que)，天然氣從孔(kong)闆的上端面(mian)📞流向♋下端面(miàn)。表3爲廬配供(gòng)總配氣量與(yǔ)總配外供氣(qi)量的對比，正(zhèng)常情況下廬(lú)🐪配供總💜配氣(qi)量應大于總(zǒng)配外供氣量(liàng)，如表2中4.4日至(zhì)👣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(gong)總配氣❤️量小(xiǎo)于總配🔞外供(gòng)氣量，引起較(jiao)大誤差。

2）孔闆(pǎn)孔徑尺寸測(ce)量不準确引(yǐn)起測量誤差(cha)。在實際使用(yong)中由于📧條件(jian)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(xian)場測量。一方(fang)面存在目測(ce)誤差，另一方(fāng)面由♍于沒有(you)👄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(jiao)高時，測⁉️量孔(kǒng)闆的孔徑值(zhi)将偏高♌，造成(cheng)計量值比實(shí)際值偏高。如(ru)果孔闆厚度(du)不符合标準(zhǔn)、上下遊直管(guan)段長度不夠(gou)、計量裝置安(an)裝不當都能(neng)引起測量誤(wu)差。
3）氣體的沖(chong)刷和腐蝕引(yin)起測量誤差(chà)。天然氣從地(dì)層采⁉️出💁來，雖(suī)經🈲分離、過濾(lǜ)，因其所含成(cheng)分十分複雜(zá)，且成分經常(chang)變化，從單井(jǐng)采氣計量、集(ji)氣計量到配(pei)氣👉計量，氣質(zhì)組成都各不(bú)相同，因而流(liú)量計在使用(yong)過程中宜受(shou)測量介質天(tian)然氣的🌏沖刷(shuā)和腐蝕，對孔(kǒng)闆和直管段(duàn)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(bàn)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(qǐ)的誤差
  在現(xian)場環境條件(jian)下，孔闆流量(liang)計裝置與差(chà)壓變送器之(zhi)間連接🈲的導(dǎo)壓管線容易(yì)發生腐蝕、堵(du)塞、冰凍等，是(shi)孔闆流量計(ji)薄弱環節和(hé)使用維護的(de)重點。
1）差壓變(bian)送器零點容(rong)易漂移，造成(chéng)靜壓、差壓值(zhi)失真，造成🔅計(ji)算氣💋量比實(shí)際氣量偏差(cha)較大。
2）差壓變(biàn)送器的閥組(zu)和導壓管易(yì)生鏽洩漏、堵(du)塞。高壓側和(hé)低壓側的連(lian)接件漏氣或(huo)堵塞，都會引(yǐn)起較大的計(ji)量偏差。
2015 年4 月(yuè)份東營壓氣(qi)站檢修期間(jian)，天然氣内含(han)有固體🌈懸浮(fu)顆🙇🏻粒和油污(wu)引起廬配至(zhi)總配線的下(xia)遊導壓管堵(dǔ)塞，導緻廬配(pei)至總配線計(ji)量數據偏大(da)。
2.2.4天然氣組分(fèn)變化引起的(de)誤差
  天然氣(qi)從單井到集(jí)氣站和配氣(qi)站，氣質組分(fen)各不相同✉️，因(yin)此流量值也(ye)不同。一方面(miàn)，由于氣體組(zǔ)分的變化引(yǐn)起天然氣相(xiàng)對密度的變(bian)化，天然氣流(liu)量值🌂與相對(dui)✏️密度倒數的(de)平☔方根成正(zheng)比例變化。另(lìng)一方面，天然(ran)氣組分的變(biàn)化影響壓縮(suō)因子Z 的計算(suan)，造成壓縮因(yīn)子的附加誤(wu)差，而壓縮因(yin)子直接影響(xiang)工況流量轉(zhuan)化爲統一标(biāo)準下的氣體(ti)流量。由此可(ke)見天然氣組(zu)分變化對計(jì)量的影響很(hěn)大。
  2015 年5 月份對(dui)廬配交接處(chù)的天然氣組(zǔ)分重新進行(hang)了取樣分析(xī)，取樣分析前(qián)後各組分含(han)量發生變化(hua)。由相對密度(dù)計算公式♈可(kě)知取樣分析(xi)前後的相對(dui)密度分别爲(wèi)0.6495、0.6425，即取樣分析(xi)前後天然氣(qì)相對密度變(biàn)化了1%。
3 提高孔(kong)闆流量計計(jì)量精度的措(cuò)施
  孔闆流量(liàng)計計量精度(dù)與孔闆、管道(dào)條件、安裝質(zhi)量等諸多因(yīn)素有關，爲提(tí)高流量計量(liang)正确率，可采(cǎi)取🧡以下措施(shi)。
3.1 孔闆流量計(ji)的制造和組(zǔ)裝
  孔闆的直(zhí)徑、厚度、斜角(jiǎo)、流量計的外(wài)形、粗糙度等(deng)均應滿足GB/T 2624.2 的(de)要求。流量計(jì)制造和組裝(zhuang)需符合GB/T 21446 及API MPMS 14.3.3 的(de)要求。
  孔闆的(de)密封墊圈應(yīng)采用耐腐蝕(shí)、抗老化、滿足(zu)輸送🌈介質溫(wen)度的材料，在(zai)組裝時應保(bǎo)證任何點都(dou)不會突入🚶‍♀️管(guan)道，且不影響(xiang)流量的計量(liàng)精度。孔闆片(pian)與導闆之間(jiān)，上下腔之間(jian)應👣有良好密(mì)封。
  孔闆流量(liàng)計制造是需(xū)要設置排污(wu)閥和放空閥(fa)，排🔆放應彙☀️總(zǒng)爲一個總放(fang)空接口，統一(yi)排放。孔闆流(liú)量計的直管(guan)段要根據孔(kǒng)闆前後端工(gong)藝配管的形(xing)式來确定長(zhǎng)度，考慮一定(ding)🥵的富餘系數(shù)，一般按前30D 後(hòu)15D 來布置[3]。
3.2 合理(lǐ)選擇測量儀(yi)表
  爲了避免(mian)“大馬拉小車(chē)”或“小馬拉大(dà)車”現象産生(shēng)的誤差， 建議(yi)嚴格按照GB/T 18603《天(tian)然氣計量系(xì)統技術要求(qiú)》要求選👣用合(he)适量程儀☔表(biǎo)。首先要根據(ju)輸氣流量，選(xuǎn)擇🔞最佳内徑(jìng)的孔闆。智能(néng)差壓變送器(qì)量程宜在滿(mǎn)量程10% ～ 90%，智能壓(yā)力變送器量(liang)程宜在滿量(liang)程30% ～ 75%，最好采選(xuǎn)用絕壓量程(cheng)儀📞表，精度建(jiàn)議⭐選用0.1%。
3.3 儀表(biǎo)的安裝
  孔闆(pan)流量計應垂(chui)直于管道軸(zhóu)線安裝，且與(yu)管道同心📱，偏(pian)差應滿足小(xiao)于1°。孔闆流量(liàng)計應配套提(tí)供機械裝置(zhi)指示孔闆片(pian)，用來測試是(shi)否安裝在管(guan)徑中心[4]。孔闆(pan)安裝在在法(fǎ)蘭之間固定(dìng)後，允許自由(yóu)熱膨脹而不(bú)産生扭曲變(bian)形，在滿足設(shè)計壓力的👣情(qing)況下，由👣于其(qí)它作用力或(huò)差壓引起的(de)彈性形變、塑(sù)性扭曲都不(bú)應超過直線(xian)斜度的1%。
孔闆(pan)上下遊取壓(ya)孔的直徑相(xiang)同，建議直徑(jing)應小于13mm；取💘壓(yā)孔中❓心線應(ying)平行于地面(miàn)、且與管道中(zhōng)心線垂直相(xiàng)交，偏差不應(ying)大于3°。
3.4 加強計(ji)量管理維護(hu)、健全計量規(gui)章制度
  加強(qiáng)計量裝置的(de)日常管理維(wéi)護，如定期對(dui)壓力儀表進(jin)行計量标定(dìng)，發現有異常(cháng)或損壞情況(kuang)，應及時進行(háng)維修；冬季㊙️氣(qì)溫下降，易發(fā)生凍堵，需增(zeng)加排污次數(shù)，給差壓變送(sòng)器加☎️裝保溫(wen)設備；加強節(jie)孔闆流量計(jì)的排污和清(qīng)洗檢查等等(děng)[5]。
健全計量規(gui)章制度，如定(dìng)期維護、周期(qi)送檢等。嚴格(gé)管理，做到計(jì)💛量裝置有記(ji)錄，操作有規(gui)程，使用有制(zhì)度，維㊙️修有周(zhou)期。
3.5 加強業務(wù)培訓、提高技(jì)術人員素質(zhi)
  加強現場操(cao)作員的業務(wù)培訓，提高操(cao)作員的技術(shu)水平和解決(jue)問題的能力(li)，更好的做好(hǎo)流量計地檢(jian)修、維🔱護、保養(yǎng)工作。
4 結束語(yu)
  孔闆流量計(jì)在油田已經(jing)應用多年, 同(tong)時還能改善(shan)勞👅動條件，節(jiē)省人力，提高(gāo)天然氣調配(pèi)水平和操作(zuò)人員的工作(zuo)效率，降低生(sheng)産成本。孔闆(pǎn)流量計在應(ying)用中将進一(yi)步🙇‍♀️優化和完(wan)善、降低誤差(chà)，提高計量正(zheng)☀️确率。

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