[摘要]闡述了孔(kǒng)闆流量計 的測(ce)量原理,針對目(mu)前在天然氣計(jì)量中孔闆流量(liàng)計的🙇‍♀️運🧑🏾‍🤝‍🧑🏼行🛀情🤩況(kuang)，分析了影響孔(kong)闆流量計計量(liàng)精度的因💯素,提(tí)✏️出了提高孔闆(pan)流量計計量精(jīng)度的若幹措施(shī)。
引言
　　由油井計(ji)量分離器分離(li)出的天然氣由(yóu)于分離不淨含(han)有油污,屬髒污(wu)介質;計量分離(li)器常有氣路跑(pao)油現象，造成管(guan)線内積液;天然(rán)氣流量不穩定(ding)并随時間周期(qī)性地大幅度變(biàn)化,屬脈動流體(ti)"上述特點給天(tiān)然氣✂️計量儀表(biao)的設計選型、使(shi)用維護及準确(que)⁉️計量帶來較大(dà)困難。目前,在油(you)田單井、分隊、自(zi)用氣🔱及外輸氣(qi)交接計量中較(jiao)多應🤩用孔闆流(liú)量計。影響孔闆(pǎn)流量計計量準(zhun)确的因素很多(duō),從孔闆的技術(shù)原理、孔闆的管(guǎn)理及孔闆安裝(zhuāng)使用條件等方(fāng)面結合實際情(qíng)況進行了分❄️析(xī)。
1孔闆流量計工(gong)作原理
　　孔闆流(liú)量計是根據安(an)裝在管道中的(de)孔闆産生的差(chà)壓,已知流體條(tiao)件和孔闆與管(guan)道的幾何尺寸(cun)來測量流量🈲。它(ta)由孔闆、 差壓變(biàn)送器 和 流量顯(xian)示儀 組成。當流(liú)體流經設置在(zai)管道中的節流(liú)件(孔.闆)時，流🎯束(shù)将🥰在節流件處(chù)形成局部收縮(suō),此時流速增大(da)，靜壓降低，在孔(kong)闆前🌐後産生差(chà)壓;流量愈大,差(chà)壓愈大，因而可(ke)根據差壓來衡(heng)量流量;的大小(xiǎo)。這種測量方法(fǎ)以流動連續性(xìng)🍓方程(質量守恒(heng)定律👈)和伯努利(lì)✔️方程(能量守恒(héng)定律)爲基礎。天(tian)然氣标準體積(jī)流量計算公式(shi)如✂️下:

式中:Qn一标(biāo)準狀态下天然(rán)氣體積流量,m3/s;Ag一(yi)秒計量系數💚,視(shi)采用計量單位(wèi)而定;
C一流出系(xi)數;E一漸進速度(dù)系數;d一孔闆開(kāi)孔直徑,mm;Fc-相對密(mì)度系數🏒;?一可膨(peng)脹性系數;Fz-超壓(ya)縮因子;Fr一流動(dong)溫度🥰系數🧑🏽‍🤝‍🧑🏻;P1一孔(kong)闆.上遊側取壓(ya)孔氣流絕對靜(jìng)壓,MPa;Δp-氣👣流流經🔞孔(kong)闆時産生的差(chà)壓,Pa。
2孔闆流量計(jì)儀表特點
　　孔闆(pan)流量計得以廣(guǎng)泛使用，是因爲(wei)它具有以下優(you)點:節流裝置結(jié)構簡單,安裝方(fāng)便,工作可靠，有(yǒu)一定的精度,能(neng)滿足一般工程(cheng)測量和貿易計(jì)量的需要;使用(yòng)曆💞史悠久🍉,有豐(feng)富💘可靠的實.驗(yan)數據，設計加工(gong)已标準化✊，隻要(yao)按标準設計、加(jiā)工、安裝、檢驗和(hé)使用，勿需進行(hang)實測标定,也能(néng)⚽在已知的不确(que)定度範圍🔅内進(jin)行流量測量]。
3影(yǐng)響孔闆流量計(ji)準确計量的因(yin)素
　　通過現場多(duō)年使用和維護(hù)孔闆流量計,發(fā)現儀表在💚運🐪行(hang)中💔普遍存在以(yi)下幾個問題:
1)采(cǎi)用傳統孔闆流(liu)量計測量,存在(zài)測量範圍窄(最(zui)大爲1:3.5)、測量精度(du)低、在氣體流量(liàng)波動範圍大時(shi)需更換不同的(de)孔闆元件等㊙️缺(que)點。
2)秋冬春三季(jì)，天然氣中含水(shuǐ)、原油及一些顆(ke)粒雜質,容易使(shi)差💯壓🏒計導壓管(guan)路堵塞或阻塞(sai),從而不能準确(què)反映節流裝置(zhi)産生的真實差(chà)壓信号'51。
3)由于天(tiān)然氣氣液分離(li)效果不好，在導(dao)壓管路中及🐪差(cha)壓計的正負壓(ya)力室産生積水(shuǐ)、積油等現,象，使(shǐ)差🈲壓計産生液(ye)位附加😄誤差造(zào)成計量不準。
4)孔(kong)闆需定期檢查(cha)、清洗和檢測幾(ji)何尺寸,而天然(ran)氣計量條件差(chà)㊙️,很難定期檢修(xiū)。
5)對天然氣來說(shuo)，當介質壓力溫(wēn)度變化時,其體(ti)積也随❌之改變(bian),從🌈而使儀表顯(xian)示随溫度壓力(lì)的變化而産生(sheng)誤差。
4提高孔闆(pǎn)流量計計量精(jīng)度的措施
　　标準(zhun)孔闆節流裝置(zhì)天然氣流量的(de)計算公式是以(yǐ)通過孔闆的氣(qi)流爲單相及穩(wen)定流體的基礎(chǔ)上推導出來的(de),當測量的🈚氣流(liu)條件達不到規(guī)定要求時,便不(bu)能獲得可靠的(de)測量值。對于氣(qì)流脈動、氣質中(zhong)含水及含雜質(zhi)的油✂️田單井天(tian)然氣計量🧡,目前(qian)尚未找到一-種(zhǒng)方法來确定或(huò)預測一個修正(zhèng)系數以便.彌補(bǔ)這種誤差。要想(xiǎng)提高雙波紋管(guan)差壓式流量計(jì)的計量精度,必(bi)須抑制氣🌈流波(bo)動、消除氣質中(zhong)的水分及雜質(zhì),使氣流條🌏件達(dá)到規定的要求(qiú),并減少環境及(ji)人爲因素對儀(yi)表的影響💃。通過(guò)長時間的試驗(yan)與應用,證明以(yǐ)下幾種方☎️法可(ke)以提高孔✨闆流(liú)量計⛹🏻‍♀️計量精度(du):
1)合理選取測量(liàng)點。進入雙波紋(wen)管差壓式流量(liàng)計的🥵氣㊙️體必須(xu)先通過氣液分(fèn)離器、過濾器。把(ba)測量管裝在對(duì)消除脈動來說(shuo)較爲有利的位(wei)置,例如裝在調(diào)壓閥的入口側(cè)或遠離脈動源(yuan)。
2)爲了減少脈動(dong)幅度,可在脈動(dong)源和測量管之(zhī)間的管線上👄加(jia)🙇🏻裝-一個容器(具(ju)有一定容積)或(huo)者設計專門的(de)脈動衰減🐅器。把(ba)節流🐅閥或限流(liú)器裝在脈動源(yuan)㊙️和測量管之間(jian)是減少脈動的(de)最有效方法,但(dàn)是這種方法如(rú)果壓力降過大(da),會提高油井回(hui)壓,對油井⛹🏻‍♀️正常(chang)生産有💋不利影(yǐng)響,就不宜采用(yòng)。
3)采用直徑比β值(zhi)較小的孔闆。在(zài)多路計量裝置(zhì)中，使用每一🔴支(zhī)路在盡可能高(gao)的差壓下操作(zuò)。
4)在差壓仍保持(chí)較高的操作前(qián)提下,可用較小(xiǎo)的測量管🈲,而孔(kong)闆開孔直徑基(ji)本不變。
5)在節流(liú)裝置前後取壓(yā)管出口處分别(bie)加裝一個具有(yǒu)一定容積的氣(qì)液分離器，使差(cha)、靜壓信号達到(dao)先🙇🏻氣液🏃🏻‍♂️分離及(jí)緩沖後再進入(rù)流量計。
6)導壓管(guǎn)路，上的.上下遊(yóu)導壓閥應選用(yong)大通徑的球型(xing)閥[51。
7)選用一體化(huà)、精度高、寬量比(bi)的新型智能孔(kong)闆流量計🐅，使用(yong)💘維護更加方便(biàn)。
8)爲了防止導壓(ya)管的凍堵,必須(xu)對導壓管路進(jìn)行保溫,并🆚增加(jiā)加熱補償保溫(wēn)措施。
9)對于因下(xià)遊波動源而引(yin)起計量點氣流(liú)脈動的情況,可(ke)通過調整節流(liu)裝置下遊側閥(fa)門的閥位,使計(ji)量點氣流脈動(dòng)幅度減小。試驗(yàn)證明，采用關.小(xiǎo)計量管下遊閥(fá)的方法控制氣(qì)流脈動,效果明(míng)顯。
10)在單井天然(ran)氣計量應用時(shi),由于壓力溫度(du)變化會引起計(ji)量誤差,可采用(yong)具有壓力、溫度(du)自動補償和壓(ya)縮因子修正🌈功(gōng)能的智能型流(liu)量計(2]。
11)必須對導(dǎo)壓管路、孔闆裝(zhuang)置定期進行排(pái).污清洗工作🏃‍♂️，确(què)保導壓管暢通(tong)[5]。
5孔闆流量計發(fā)展與展望
　　孔闆(pǎn)流量計作爲一(yī)種經典流量計(jì)量器具,是由若(ruò)幹個獨♌立單元(yuan)組合在一起的(de)，它們之間配置(zhì)合理與否,安裝(zhuāng)是否規範💋，都會(hui)直接影響測量(liang)精度,因此研制(zhì)一☂️體化孔闆流(liu)量🌐計産品，簡化(hua)結構,減少運行(hang)維護量,提高性(xing)價比💚,是前景廣(guǎng)闊的項目,它的(de)型式和參數是(shì)随🐉着測試技術(shù)的發展而不斷(duàn)優化的。當今孔(kǒng)闆流量🐪計發展(zhan)趨勢是一體化(huà)、精度高、寬量比(bi)的新型智能流(liú)量計,擁有補償(cháng)功能完善的流(liú)量計算機，具有(yǒu)強大的功🔞能軟(ruan)件,同時設有RS485計(jì)算機通信接口(kou)，可與DCS連接通.信(xin),對維護檢修提(ti)供了方便,這些(xiē)🌂都爲孔闆流量(liang)計更好地應用(yong)提供了可靠的(de)技術保證。
6結束(shu)語
　　從以上分析(xī)可以看出,孔闆(pan)流量計用于油(yóu)田天然氣計量(liang)困難和問題較(jiao)多,受各種因素(su)影響綜合計量(liàng)精度不🏒是很高(gao)。但孔闆流量計(jì)作爲一種計量(liang)器具，具有㊙️悠久(jiǔ)的曆史,它🔞的設(shè)計、計算、加工、安(ān)裝、使用、維護等(deng)環節都具備了(le)完備的标準和(he)規範。随着電😄子(zǐ)技術的飛速發(fa)展,一體化智能(neng)孔闆流量計的(de)量🔆程範圍和精(jīng)度都有較大提(tí)高。

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