摘要(yào)：根據差壓式孔(kong)闆流量計 的工(gong)作原理及組成(chéng)，結合計量天然(rán)氣的實際情況(kuang)，分析了♻️使用中(zhong)誤差産生的原(yuán)因，提出了改正(zhèng)或注意事項,對(duì)生産有-定🌈借鑒(jiàn)意義。
前言
　　孔闆(pǎn)流量計 結構簡(jian)單,操作較方便(bian),使用技術成熟(shu),使得其在管🧡道(dao)計量☔中得到廣(guang)泛應用，根據調(diào)查,在超聲波流(liú)量計使用之前(qián)，差壓式孔闆流(liú)量計在整個油(you)氣管道貿易結(jie)算中占✍️到了70%以(yi)📱上。随着儀表技(ji)術和計量技術(shu)的快速🍉發展，許(xu)多🏃🏻‍♂️新型計量設(she)備得到廣泛應(yīng)用，但是孔闆流(liú)量計仍然是目(mù)前我國天然氣(qi)管道計🐉量用得(de)最多的計量設(shè)備，占整個貿易(yì)計量的50%左右。
　　爲(wèi)了規範孔闆流(liú)量計量，國家專(zhuan)門制定了GB.2628和SY/T6143計(jì)量☔标準,對計😍量(liang)系統進行了說(shuo)明和要求，同時(shí),也出台天然氣(qi)場站儀表配備(bèi)指南，對計量系(xi)統儀器儀表精(jing)度等級進行了(le)要求。但是由.于(yú)孔闆流量計量(liang)系統的結構📞特(te)點，決定了會産(chan)生兩種誤差,一(yi)種是基💰本誤差(chà),這是流量計本(ben)身🍓所存在的誤(wu)差,第二種是附(fù)加誤差,是由🈲于(yú)流量計在使用(yong)時偏離了标準(zhǔn)條件産生的🍉。由(you)于人🏃‍♀️爲操作的(de)環節多，且天然(rán)氣這一物質的(de)計量是-種連👄續(xu)的、不可重複的(de)計😘量,若不加♌以(yi)适時監🙇‍♀️控,所引(yǐn)起的計量附❤️加(jia)誤差相當大,尤(yóu)其🐪當天然氣作(zuò)爲商品進行⭐貿(mào)易結算時，爲供(gong)需雙方帶來不(bu)利影響，本文分(fen)析了✂️産生誤差(chà)的主要原因💃🏻,提(tí)出精心管理，細(xì)緻操作以減🤩小(xiǎo)計量誤差的重(zhong)要性。
計量原理(lǐ)
(1)差壓式孔闆流(liú)量計包括3部分(fen):①現場取壓部分(fèn),包括高級孔闆(pan)閥、前後直管段(duàn)、導壓管;②溫度、壓(ya)力、組分補🔅償部(bù)分，包括現💚場用(yòng) 溫度變送器 、 壓(yā)力變送器 、天然(rán)氣組分分析儀(yí)計量的實時數(shù)據;③流量計算部(bu)♻️分，指專用👅流量(liàng)計算機(或計算(suan)儀)所安裝的計(jì)量标準程序。
(2)在(zài)實際應用過程(chéng)中，當充滿管道(dào)的流體流經管(guan)道🥵内的節流件(jian)♈時，如圖1所示。
 
　　流線将(jiang)在節流件處形(xíng)成局部收縮，因(yīn)而流速增加💯,靜(jing)壓力降低⛷️,于是(shi)在節流件前後(hòu)便産生了壓差(cha)。流體流✊量愈大(dà),産生的壓差👣愈(yu)大，這樣可依據(jù)壓差來:衡量流(liú)☔量的大小。這種(zhǒng)計量方法是以(yǐ)🍉流動連續性方(fāng)程(質量守恒定(dìng)律🛀)和伯努利方(fāng)程(能量守恒定(ding)律)爲基礎的。壓(ya)差的大小不僅(jin)與流量還與其(qi)他許多因素有(yǒu)關，例如當節流(liu)裝置形式或管(guǎn)道内流體的物(wù)理性質(密度、粘(zhān)度)不同時,在同(tong)樣🐇大小的流量(liang)下産生的壓差(chà)也是不同的。以(yǐ)伯努利方⛱️程式(shi)和流體流動的(de)連續性方程式(shì)🈲爲依據,天然氣(qì)流量計算公式(shi)是:

　　根據氣體易(yì)壓縮、密度差異(yì)大、受溫度影響(xiǎng)大的特👈點，得出(chū)天然氣流量計(ji)量的實用公式(shi)是: 
式中:Qn一标準(zhun)狀态下氣體體(tǐ)積流量;
Ah一常數(shu),标況下爲0.008686;
ɑ0一特(te)定流量系數;
Yre一(yi)計量管内壁流(liu)量修正系數;
bk一(yī)孔闆入口邊緣(yuan)銳利度修正系(xì)數;
Fr一雷諾數修(xiū)正系數;.
ε一氣體(tǐ)膨脹系數;
d-孔闆(pan)在20°C下實測的開(kāi)孔口徑;
Fa一孔闆(pan)熱膨脹修正系(xì)數;
Fg一天然氣相(xiàng)對密度修正系(xi)數;
Fz一超壓縮系(xì)數;
Ft一流體流動(dong)溫度修正系數(shù);
P1一孔闆上遊側(ce)絕對壓力;
hw一氣(qì)體流過孔闆時(shi)的差壓。
誤差因(yin)素分析及技術(shù)要求
1基本誤差(cha)
(1)由計量裝置本(ben)身精度所決定(dìng)的誤差。由于孔(kong)闆流量計測得(de)🚶的流量是根據(ju)差壓信号間接(jiē)求得的。從公式(shi)可以看出,影響(xiǎng)計量♻️精度的主(zhu)要因素是ɑ、F、ε等值(zhi)。必須保💃持ɑ、F、ε均爲(wei)恒定值，才能達(da)到差壓和流量(liang)之間有恒定的(de)✊對應關系。但在(zài)實際🐇生産中,ɑ、F、ε都(dōu)🥰與某些因㊙️素有(you)關，特别是流量(liàng)系數ɑ,它是一個(ge)影響因素複雜(za)🛀，變化範圍大的(de)重要系數,如果(guǒ)在計量過程中(zhōng)不能👅保證ɑ爲恒(heng)定值,則計量誤(wù)差将會較大。
　　 從(cóng)資料和實驗證(zheng)明,流量系數ɑ值(zhi)與取壓點位置(zhì)、孔🤩闆📞的開孔截(jie)面積和管道截(jie)面積比(m=d/D).雷諾數(shu)、管壁粗糙度、孔(kǒng)闆入口邊緣尖(jian)銳度有關。所以(yi),标準孔闆的選(xuǎn)用應符合下列(lie)技術💋要求:
●孔闆(pǎn)相對于開孔直(zhi)徑d的軸線中心(xīn)對稱;
●孔闆.上遊(you)端面A應于下遊(yóu)端面B平行,并且(qiě)與開孔直徑d的(de)軸線垂直;
●孔闆(pan)A面、B面應無可見(jiàn)的損傷;
●孔闆開(kāi)孔直徑d的上遊(you)測直角入口邊(biān)緣G應銳利,無🔆毛(mao)刺和‼️劃痕。
●孔闆(pǎn)開孔直徑d的内(nèi)圓柱表面長度(du)e應符合:0.005D≤e≤0.02D;
●孔闆的(de)厚度應符合:e≤F≤0.005D;
●孔(kong)闆下遊側出口(kou)邊緣H和孔闆開(kai)孔圓柱形下遊(you)側🏒出♍口💘邊緣I應(ying)♌無毛刺、劃痕和(he)可見損傷;
●标準(zhǔn)孔闆在使用過(guo)程中，會由于天(tiān)然氣的侵蝕而(er)産生變形，從而(er)引起流量系數(shù)增大而産生計(ji)量誤差。因此孔(kǒng)闆的材質也是(shì)保證孔闆工作(zuò)可靠和計量正(zheng)确的一一🍓個因(yīn)素🌈。用于天然氣(qì)計量的孔闆采(cai)🎯制一般爲:Cr17、1Cr18Ni9TiC以及(ji)其他🤩耐酸鋼。
(2)變(bian)送器和流量顯(xiǎn)示儀表的精度(dù)對整套流量計(ji)系統的精度也(ye)很重要。目前,變(bian)送器大多數采(cǎi)用的都是4-20MA信号(hào),顯🤩示儀表采用(yòng)數字信号，隻要(yào)變送器現場安(ān)裝和系統接地(di)沒有問題，整個(ge)系統誤差不會(hui)受到影響。爲了(le)減小誤㊙️差，标準(zhun)明确了配套儀(yi)表的技術要求(qiú),設計和使用單(dān)位可以參考(見(jian)表1)。
 
(3)流量積算部(bu)分之間的誤差(chà),當溫度、壓力、差(chà)壓、組分等數據(ju)傳到流量積算(suàn)器後目前,積算(suàn)器結合已經輸(shū)入的節流裝置(zhi)基本信息計算(suan)流量，積算器所(suǒ)安裝的計量标(biāo)準程序主要有(yǒu)SY/T6143标準、AGA.3标準、ISO5167标準(zhǔn)，在計量參數-緻(zhi)的📐情況下，通過(guò)幾個标準換算(suàn)出的中間參👣數(shu)和最終的計量(liang)結果不超過萬(wan)分之⛹🏻‍♀️一。
2附加誤(wu)差
如果儀表的(de)制造、選型都嚴(yan)格按照标準執(zhí)行，而在安裝和(hé)使用過程中，沒(mei)有嚴格遵守技(ji)術要求執行,就(jiù)會造成附加誤(wù)差🐪,這種誤差的(de)大小是無法估(gu)計的。但是通過(guò)對造成誤差因(yīn)素的分析⁉️,可以(yi)将誤差降低。孔(kong)闆計量系統安(ān)裝使用時，必須(xū)符合下列技術(shù)要求:(1)孔闆安裝(zhuāng)時，他的開孔中(zhong)心和管道中心(xīn)軸線同心，而且(qiě)它的端面與管(guan)道軸線垂直。
(2)孔(kong)闆上、下遊側取(qu)壓孔軸線符合(he)距孔闆上、下遊(yóu)端面的距離爲(wèi)25.4±0.8mm的要求(目前國(guó)内絕大部分取(qǔ)壓方式🐪采用法(fa)蘭取壓)。
(3)取壓孔(kǒng)的軸線應與孔(kǒng)闆上下遊側2D計(jì)量管長度的❓内(nei)圓柱的軸線垂(chui)直，取壓孔的軸(zhóu)線與孔闆兩端(duan)面向外傾斜角(jiǎo)的夾角不大于(yu)3度。取壓孔直徑(jìng)不應大于0.08D。
(4)孔闆(pǎn)安裝需要前後(hou)直管段,直管段(duan)的長度必須滿(man)足标準要🌈求，必(bi)要時安裝整流(liú)器。
(5)導壓管應采(cai)用耐腐蝕材料(liào),其内徑不小于(yu)6mm,長度最好在16mm以(yǐ)内💋,導✂️壓管應垂(chuí)直或傾斜敷設(shè),起傾斜度不小(xiao)于1:12.
(6)計量氣體溫(wen)度的溫度計最(zuì)好安裝在孔闆(pǎn)下遊側直管段(duan)以🌂外🧡的地方，計(jì)算氣量時應将(jiāng)此時所測的氣(qì)流‼️溫度換算♻️成(chéng)孔闆上👌遊側的(de)氣流溫度，如果(guǒ)溫度計安🎯裝在(zai)孔闆上遊💘側，則(ze)溫💃🏻度計套✌️管與(yǔ)孔闆之間的直(zhi)管段長度L應滿(man)足下列規定:
當(dang)溫度計套管直(zhí)徑不大于0.03D時(D爲(wei)計量管内徑),L≥5D;
當(dang)溫度計套管直(zhí)徑在0.03D至0.13D範圍内(nèi)時(D爲計量管内(nei)徑),L≥20D。
結束語
除了(le)技術要求之外(wai)，孔闆節流裝置(zhì)在長期運行後(hou)，節流裝置🛀容易(yi)産生堵塞、結垢(gou)、磨損、腐蝕等現(xian)象,這些都會帶(dai)來附加誤差,同(tóng)時由于受溫度(dù)等因素的影響(xiǎng),變🌈送器接頭容(róng)易産生洩漏,造(zào)成壓力(或差壓(ya))損失，使用💛者必(bì)須根❓據計量介(jiè)質的情況确定(ding)檢查周期。

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