0 引言
   天然氣(qi)計量是一種動态(tai)的間接的多參數(shu)的綜合❌計量，在整(zhěng)個流量計量領域(yu)中難度非常大，影(yǐng)響因素多。國内🏃‍♂️天(tiān)然🤞氣貿易交接結(jié)算選用的流量計(ji)有很多種，而采用(yòng)标準孔闆流量計(ji) 計量是廣泛方式(shi)。由于孔闆計量方(fang)式結構簡單牢☔固(gù)、使用🏃🏻‍♂️期😄限長、可在(zai)線更換檢修、計量(liàng)精度比較高，成爲(wèi)天然氣貿易交接(jiē)結🔆算重要的計量(liàng)方式，在油氣田均(jun1)有廣泛應用。
1 配氣(qì)站計量現狀
   天然(rán)氣配氣站擔負着(zhe)城鎮居民天然氣(qì)流量調配及㊙️輸配(pèi)任務，在用氣高峰(feng)和低峰需要根據(ju)流量進行調配，滿(mǎn)足工💛業及🐅居民用(yòng)氣。
   結合天然氣配(pei)氣隊實際情況，提(tí)高天然氣計量準(zhǔn)🈲确度🐕減少貿👌易摩(mó)擦，勝利油田配氣(qì)站天然氣計量大(da)部分采用孔闆流(liú)量計。配氣隊天然(rán)氣計量實現了溫(wēn)度、壓力、流量等現(xian)場數據的自動采(cǎi)集與處理、顯示和(hé)報表的打印，實現(xiàn)了遠程的實時監(jian)控、實時數據傳輸(shū)，達到了計量全過(guo)程的自動化運行(háng)。
   高級孔闆計量系(xì)統由孔闆閥、 智能(néng)差壓變送器 、 智能(neng)壓力變送器 、 一體(ti)化溫度變送器 以(yi)及流量計算顯示(shi)裝置組成，包括硬(ying)件和軟件兩部分(fen)。其系👨‍❤️‍👨統㊙️結構拓撲(pū)圖如圖1所示。

2 孔闆(pan)流量計的計量誤(wù)差分析
   天然氣行(hang)業标準《用标準孔(kǒng)闆流量計測量天(tiān)然氣✌️流量》（GB/T 21446）規♋定了(le)标準孔闆的技術(shu)參數要求、内部結(jié)構形式、孔闆🙇🏻的取(qǔ)㊙️壓方✏️式、流量計使(shǐ)用方法以及計算(suàn)、不确定度的資料(liào)，爲天✔️然氣标準孔(kǒng)闆流量計計量提(ti)供了标準依據。但(dan)在實際應用中，由(yóu)于現場使用㊙️條件(jiàn)變化引🔞起的誤差(chà)和計量儀表本身(shēn)誤差，經常使孔闆(pǎn)流量計的精度不(bú)能達到要求。本文(wen)結合孔闆流量計(ji)在配氣站交接🈲計(jì)量中的應用情況(kuàng)從基本誤差和附(fu)加誤差兩方面對(duì)孔闆流量計的計(ji)量誤差進行分析(xi)，并探讨解決方法(fǎ)。
2.1 基本誤差
   基本誤(wu)差是由計量裝置(zhi)本身精度所決定(dìng)的誤差⚽，是不可避(bi)免🏃🏻‍♂️的，一般在 1% ～ 2% 範圍(wéi)内。爲了規範孔闆(pǎn)計量，《天然氣計量(liang)系統技術要求》（GB/T 18603）對(dui)計量系統進行了(le)說明和要👨‍❤️‍👨求，同時(shi)對計量系統儀器(qì)儀表精度等級進(jin)行了要求🔆。
   基地配(pei)氣隊孔闆計量系(xì)統選用的差壓變(bian)送器、壓力變送😍器(qì)💰、溫度變送器的準(zhun)确度分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(hé)《天然氣計量系統(tong)技🈚術要求》（GB/T 18603）中 B 級系(xì)統配套儀表準确(que)度的要求。
2.2 附加誤(wù)差
   結合現場使用(yòng)情況，對産生計量(liàng)附加誤差的原因(yīn)❓進行🐆以下分🈚析。
2.2.1 實(shi)際運行流量值偏(piān)離設計流量值引(yǐn)起的誤差
   這是配(pèi)氣站最常見也是(shi)貿易雙方最關心(xin)的問題，用氣☂️量具(jù)有季節、日和小時(shí)的不均衡性，用氣(qì)高峰和用氣低🌈峰(feng)變化範🧑🏾‍🤝‍🧑🏼圍較大，且(qiě)很難準确的掌握(wo)用戶的用氣量，與(yu)設計流❄️量值偏🔴差(chà)很大。
   如果用于計(jì)算孔闆孔徑的最(zui)大流量與現場實(shi)際的最大流量🏃🏻偏(pian)離較大，就會造成(chéng)計算出來的孔闆(pan)孔徑較大偏差🏃。存(cún)在㊙️大孔🚶‍♀️闆測小流(liu)量的問題，由于 ΔP 偏(pian)小，計🔱量精度大大(dà)降🔞低。
2.2.2 節流裝置産(chǎn)生的誤差
1）孔闆裝(zhuāng)反引起測量誤差(cha)。在孔闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應保證孔(kǒng)闆的安裝方向正(zhèng)确，天然氣從孔闆(pǎn)的上端面流向✉️下(xià)端面。表3爲廬配供(gong)總配氣量與總配(pei)外供氣量的對比(bǐ)，正常情況下廬配(pei)供總配氣量應大(dà)于總配外供氣量(liàng)，如表2中4.4日至4.6日數(shu)據。4.6日廬配至總配(pei)線孔闆裝🆚反，導緻(zhì)4.7日廬配供總配氣(qì)量小于總配🌂外供(gòng)氣量，引🔱起較大誤(wù)差。

2）孔闆孔徑尺寸(cùn)測量不準确引起(qi)測量誤差。在實際(jì)使用中由于條件(jian)限制，不能及時送(sòng)到檢定部門進行(hang)檢定，而是用遊标(biāo)📱卡尺在現場測量(liang)。一方面存在目測(cè)誤差，另一方面由(you)于沒有在标準😄狀(zhuang)況下進行計量标(biāo)定，當現場環境及(ji)測量介質溫度較(jiao)高時，測量孔闆的(de)孔徑值将偏高✏️，造(zao)成計量值🌈比實際(jì)值偏高。如果孔闆(pǎn)厚度不符合标準(zhun)、上下遊直管段長(zhang)度不夠、計量裝置(zhì)安裝不當都能引(yǐn)起測量誤差。
3）氣體(ti)的沖刷和腐蝕引(yǐn)起測量誤差。天然(ran)氣從地層☁️采🐪出來(lái)，雖經🌈分離、過濾，因(yīn)其所含成分十分(fen)複雜，且成分經常(cháng)變化，從單🤞井采💃🏻氣(qì)計量、集氣計量到(dao)配氣⛹🏻‍♀️計量，氣質組(zu)成都各不相同，因(yin)🙇🏻而流量計在使用(yong)過程中宜受測量(liang)介質天然氣的沖(chòng)刷和腐蝕，對孔闆(pǎn)和直管段的沖刷(shua)腐蝕尤爲嚴重。這(zhè)将影響到孔闆📞直(zhi)角入口邊緣圓弧(hu)半徑和直管段内(nei)表面粗🌂糙度，使得(de)流出系數發生變(bian)化💃🏻，測量的不确定(dìng)度超出預期值[2]。
2.2.3 差(chà)壓變送器引起的(de)誤差
   在現場環境(jìng)條件下，孔闆流量(liang)計裝置與差壓變(biàn)送器之間連接🈲的(de)導壓管線容易發(fā)生腐蝕、堵塞、冰凍(dòng)等，是✉️孔闆流量計(ji)薄弱環節和使用(yòng)維護的重點。
1）差壓(yā)變送器零點容易(yi)漂移，造成靜壓、差(chà)壓值失真，造成❄️計(jì)算氣量比實際氣(qì)量偏差較大。
2）差壓(ya)變送器的閥組和(he)導壓管易生鏽洩(xiè)漏、堵塞。高壓側和(he)🚶‍♀️低壓側的連接件(jiàn)漏氣或堵塞，都會(huì)引起較大的計量(liàng)偏差。
  氣站檢修期(qi)間，天然氣内含有(you)固體懸浮顆粒和(he)油污⭕引起廬配至(zhì)總配線的下遊導(dǎo)壓管堵塞，導緻廬(lú)配至總配☎️線計🔞量(liàng)數據偏大。
2.2.4 天然氣(qì)組分變化引起的(de)誤差
   天然氣從單(dān)井到集氣站和配(pei)氣站，氣質組分各(gè)不相同🏒，因此流🔆量(liàng)值也不同。一方面(mian)，由于氣體組分的(de)變化引起天然氣(qì)相🐪對密❗度的變化(hua)，天然氣流量值與(yu)相對密度倒數的(de)平方根成正比例(lì)變化。另一方面，天(tian)然氣組分的變化(hua)影響壓⭐縮因子 Z 的(de)計算，造成壓縮因(yīn)子的🌈附加誤差，而(ér)壓縮因子直接影(yǐng)響工況🔱流量轉化(huà)爲統一标準下的(de)氣體流量。由此可(kě)見天然氣組分變(bian)化對計量的影響(xiang)很大。
   2015 年 5 月份對廬(lu)配交接處的天然(rán)氣組分重新進行(háng)了取樣分🥰析，取樣(yàng)分析前後各組分(fen)含量發生變化。由(you)相對密度計算公(gōng)式可知取樣分析(xī)前後的相對密度(dù)分别爲 0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析⭐前後天😄然氣相(xiàng)對密度變化💋了 1%。
3 提(ti)高孔闆流量計計(jì)量精度的措施
   孔(kong)闆流量計計量精(jing)度與孔闆、管道條(tiao)件、安裝質量等諸(zhu)多因素有關，爲提(tí)高流量計量準确(que)度，可采取以下措(cuò)施📱。
3.1 孔闆流量計的(de)制造和組裝
   孔闆(pan)的直徑、厚度、斜角(jiǎo)、流量計的外形、粗(cū)糙度等均🌐應滿足(zú)✏️ GB/T 2624.2 的要求。流量計制(zhì)造和組裝需符合(hé)GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要求。孔🧑🏽‍🤝‍🧑🏻闆的(de)密封💜墊圈應采♈用(yòng)耐腐蝕、抗老化、滿(man)足輸送介質溫度(du)的材料，在組裝時(shi)應保證任何點都(dou)不會突入管道，且(qiě)不影🥰響流量的計(ji)量精度。孔闆片與(yǔ)🔴導闆之間，上下腔(qiāng)之間應有良好密(mi)封。
   孔闆流量計制(zhì)造是需要設置排(pai)污閥和放空閥，排(pái)🏃放應彙總🔞爲一個(ge)總放空接口，統一(yi)排放。孔闆流量計(ji)的直管段要根據(jù)孔闆前後端工藝(yi)配管的形式來确(què)定長度，考慮一定(ding)的富餘系數，一般(bān)按前 30D 後 15D 來布置[3]。
3.2 合(hé)理選擇測量儀表(biao)
   爲了避免“大馬拉(lā)小車”或“小馬拉大(da)車”現象産生的誤(wu)差，建議嚴格按照(zhào) GB/T 18603《天然氣計量系統(tong)技術要求》要求選(xuǎn)用合📞适量程儀表(biǎo)。首先要根據輸氣(qì)流量，選擇最佳内(nèi)♉徑的孔🧑🏽‍🤝‍🧑🏻闆。智能差(chà)壓變送器量程宜(yi)在滿量程 10% ～ 90%，智能壓(ya)力變送器🌂量程宜(yí)在滿量程30%～75%，采👌選用(yòng)絕壓🈲量程儀表，精(jīng)度建議選用0.1%。
3.3 儀表(biǎo)的安裝
   孔闆流量(liàng)計應垂直于管道(dao)軸線安裝，且與管(guan)道同🚩心♍，偏差應滿(mǎn)足小于 1°。孔闆流量(liang)計應配套提供機(jī)械📞裝置📐指示孔闆(pan)片，用來測試是否(fou)安裝在管徑中心(xīn)[4]。孔闆安裝在在法(fǎ)蘭之間固定後，允(yun)許自由熱膨脹而(ér)不産生扭曲變形(xing)，在滿足設🏃‍♂️計壓力(lì)的情況下，由♊于其(qi)它作用力或差壓(yā)引起的彈性形變(bian)、塑性扭曲都不應(yīng)超過直線斜度的(de) 1%。孔闆🐪上下遊取壓(ya)孔的直徑相同，建(jiàn)議直徑應小于13mm；取(qǔ)壓孔中心線應平(píng)行于地面、且與管(guǎn)道中心❌線垂直相(xiàng)交，偏差不應大于(yu) 3°。
3.4 加強計量管理維(wéi)護、健全計量規章(zhang)制度
   加強計量裝(zhuāng)置的日常管理維(wei)護，如定期對壓力(lì)儀表進行計量标(biāo)定，發現有異常或(huò)損壞情況，應及時(shí)進行🚶‍♀️維修；冬季氣(qi)溫下降，易發生凍(dòng)堵，需增加排污次(cì)數，給差壓變❌送器(qi)加裝保溫㊙️設備；加(jiā)🔞強節孔闆流量計(ji)的排污和清洗檢(jiǎn)查等等[5]。健全計量(liang)規章制度💚，如定期(qī)維護、周期送檢等(děng)。嚴格管理，做到計(ji)量裝置有記錄，操(cāo)作有⛹🏻‍♀️規程，使用有(yǒu)制度，維修有周期(qī)。
3.5 加強業務培訓、提(tí)高技術人員素質(zhi)
   加強現場操作員(yuan)的業務培訓，提高(gāo)操作員的技術水(shui)平和解決🔞問題的(de)能力，更好的做好(hǎo)流量計地檢修、維(wei)護、保🏃‍♀️養工📱作。
4 結束(shù)語
   孔闆流量計在(zai)油田已經應用多(duo)年 , 起到重要的作(zuo)用。同時還能改善(shàn)勞動條件，節省人(rén)力，提高天然氣🌈調(diao)配水平🛀🏻和操作人(ren)員的☀️工作效率，降(jiang)低生産成本。孔闆(pǎn)流量計在應用中(zhōng)将進一🏃🏻‍♂️步優化和(hé)完善、降低誤差，提(tí)高計量準确性

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