0 引言(yan)
  天然氣計量是(shì)一種動态的間(jiān)接的多參數的(de)綜合計量，在🔅整(zhěng)個💋流量計量領(lǐng)域中難度非常(cháng)大，影響因🏃🏻素最(zuì)💯多。國内天然氣(qì)貿易交接結算(suan)選用的流量計(jì)有很多種，而采(cǎi)用标準孔闆流(liu)量計計量是廣(guang)泛方式。由于孔(kong)闆計量方式結(jié)構簡單牢🍉固、使(shǐ)用期❓限長、可在(zài)線更換檢修、計(jì)量精度比較高(gāo)☀️，成爲天然氣貿(mào)📞易交接結算重(zhòng)要的計量方式(shi)，在油氣田均有(yǒu)廣泛應用。
1 配氣(qì)站計量現狀
  天(tiān)然氣配氣站擔(dan)負着城鎮居民(mín)天然氣流量調(diào)配及輸配任務(wù)，在用氣高峰和(he)低峰需要根據(jù)流量進行調配(pèi)，滿足工業及🥰居(jū)民用氣。
  結合天(tian)然氣配氣隊實(shí)際情況，提高天(tian)然氣計量正⛱️确(què)🈲率減少貿易摩(mó)擦，油田配氣站(zhan)天然氣計量大(da)部分采用孔🤟闆(pan)流量計。配氣隊(dui)天然氣計量實(shi)現了溫度、壓力(lì)、流量等現場數(shu)據的自動采集(ji)與處理、顯示✊和(he)報表的♍打印，實(shí)現✏️了遠程的實(shi)時監控、實時數(shu)據傳輸，達到了(le)計量全過程📐的(de)自動化運行。
  孔(kong)闆計量系統由(yóu)孔闆閥、智能差(cha)壓變送器、智能(néng)壓力變送器、一(yi)體化溫度變送(sòng)器以及流量計(jì)算顯示裝置組(zu)成，包括硬件和(hé)軟件兩部分。其(qí)系統結構拓撲(pu)圖如圖1所示。

2 孔闆流(liú)量計的計量誤(wù)差分析
  天然氣(qì)行業标準《用标(biāo)準孔闆流量計(jì)測量天然氣流(liu)量》（GB/T 21446）規定了标準(zhun)孔闆的技術參(can)數要求、内部結(jie)構形式、孔闆的(de)取壓方👌式、流量(liàng)計使用方法以(yǐ)及計算、不确定(ding)度的資料，爲天(tiān)然氣标準孔闆(pan)流量計計量提(tí)供了标準依據(jù)[1]。但在實際應用(yong)中，由于現場使(shi)用✂️條件變化引(yǐn)起的誤差和計(jì)量儀表本身誤(wù)差，經常🎯使孔闆(pǎn)流量計✍️的精度(du)不能達到要求(qiu)。本文結🐆合孔闆(pǎn)流量計💛在配氣(qì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻站交接計量中(zhōng)的應用情況從(cóng)基本誤差和附(fù)加誤差兩方面(miàn)對孔闆流量計(jì)的計量誤差進(jìn)行分析，并探讨(tǎo)解決方🔴法。
2.1 基本(ben)誤差
  基本誤差(chà)是由計量裝置(zhì)本身精确度所(suo)決定的誤🐅差，是(shì)不可避免的，一(yi)般在1% ～ 2% 範圍内。爲(wèi)了規範孔闆計(ji)量，《天🌈然氣計量(liang)系統技術要求(qiú)》（GB/T 18603）對計量系統進(jin)行了說明和要(yào)求，同時對計量(liàng)系統儀器儀表(biao)精度等級進行(háng)了要求。
  基地配(pèi)氣隊孔闆計量(liang)系統選用的差(chà)壓變送器、壓力(lì)變送器、溫度變(bian)送器的準确度(du)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合《天(tiān)然氣計量系統(tong)技術要求》（GB/T 18603）中B 級(ji)系統配🔆套儀表(biao)正确率的要求(qiú)。
2.2 附加誤差
  結合(he)現場使用情況(kuàng)，對産生計量附(fu)加誤差的原因(yin)進行以下分析(xī)。
2.2.1實際運行流量(liàng)值偏離設計流(liú)量值引起的誤(wu)差
  這是配氣站(zhàn)最常見也是貿(mào)易雙方最關心(xin)的問題☁️，用氣量(liang)具有季節、日和(he)小時的不均衡(héng)性，用氣高峰和(he)用㊙️氣低🔅峰變🍉化(huà)範圍較🔴大，且很(hěn)難準确的掌握(wo)用戶的用氣量(liang)，與設計流量值(zhí)偏差很大。
  如果(guo)用于計算孔闆(pan)孔徑的最大流(liú)量與現場實際(ji)的最大流量偏(pian)離較大，就會造(zào)成計算出來的(de)孔闆孔徑較大(da)偏差。存在⭐大孔(kong)闆測小流量的(de)問題，由于ΔP 偏小(xiao)，計量精度🌐大大(dà)降低。
2.2.2 節流裝置(zhì)産生的誤差
1）孔(kǒng)闆裝反引起測(ce)量誤差。在孔闆(pan)閥中安裝孔闆(pan)時👉，應👨‍❤️‍👨保證孔闆(pǎn)的安裝方向正(zheng)确，天然氣從孔(kong)闆的上端面👈流(liú)向下端面。表3爲(wèi)廬配供總配氣(qì)量與總配外供(gòng)氣量的對比，正(zheng)常情況下廬配(pei)供總配氣量應(yīng)大🌍于總配外㊙️供(gong)氣量，如表2中4.4日(ri)至4.6日數據。4.6日廬(lú)配至總配線孔(kǒng)闆裝反，導緻4.7日(rì)廬配供總配氣(qi)量小于總配外(wai)供氣量，引起較(jiào)大誤差。

2）孔闆孔(kǒng)徑尺寸測量不(bu)準确引起測量(liàng)誤差。在實際使(shǐ)🌈用中❓由于條件(jian)限制，不能及時(shí)送到檢定部門(men)進行檢定，而‼️是(shì)用遊标卡尺在(zai)現場測量。一方(fāng)面存在目測誤(wu)差，另一方面由(you)于沒有在标準(zhǔn)狀況下進行計(ji)量标定，當現場(chang)環境及測量介(jie)質溫度較高時(shí)，測🤞量孔闆的孔(kong)徑值将偏高，造(zao)成計量值比實(shi)際值偏高。如果(guo)孔闆厚度不符(fú)合标準、上下遊(yóu)直管段長度不(bú)夠、計量裝置安(ān)裝不當都能引(yin)起測量誤差。
3）氣(qi)體的沖刷和腐(fǔ)蝕引起測量誤(wu)差。天然氣從地(di)層采出來，雖經(jing)分離、過濾，因其(qí)所含成分十分(fen)複雜，且成分經(jīng)常變化，從單井(jǐng)采氣計量、集氣(qi)計量到配氣計(jì)量，氣質組成都(dou)各不♉相同，因而(ér)流量計在使用(yong)過程中宜受測(cè)量介質🚶‍♀️天然氣(qi)的沖刷和腐蝕(shí)，對孔闆和直管(guan)段的🈲沖刷腐蝕(shi)尤爲嚴重。這将(jiang)影響到孔闆直(zhí)角入口邊緣圓(yuan)弧半徑和直管(guǎn)段内表面粗糙(cao)度，使得流出系(xi)數發生變化，測(ce)量的不确定度(dù)超出預㊙️期值[2]。
2.2.3差(cha)壓變送器引起(qi)的誤差
  在現場(chang)環境條件下，孔(kong)闆流量計裝置(zhi)與差壓變送器(qi)之間連接的導(dao)壓管線容易發(fā)生腐蝕、堵塞、冰(bīng)凍🐇等，是孔闆流(liu)量計薄弱環節(jie)和使用維護的(de)重點。
1）差壓變送(song)器零點容易漂(piao)移，造成靜壓、差(chà)壓值失真，造成(cheng)計算氣量比實(shi)際氣量偏差較(jiao)大。
2）差壓變送器(qi)的閥組和導壓(yā)管易生鏽洩漏(lòu)、堵塞。高壓側和(he)低壓側的連接(jie)件漏氣或堵塞(sāi)，都會引起較大(da)的計量偏差。
2015 年(nián)4 月份東營壓氣(qì)站檢修期間，天(tiān)然氣内含有固(gù)體👣懸浮⁉️顆粒和(hé)油污引起廬配(pei)至總配線的下(xia)遊導壓管堵塞(sāi)，導緻廬配至總(zǒng)配線計量數據(jù)偏大。
2.2.4天然氣組(zu)分變化引起的(de)誤差
  天然氣從(cóng)單井到集氣站(zhan)和配氣站，氣質(zhì)組分各不相同(tóng)，因此👈流量值也(ye)不同。一方面，由(you)于氣體組分的(de)變化引起天然(ran)氣相👄對密♌度的(de)變化，天然氣流(liú)量值與相對密(mi)度倒數的平⛷️方(fāng)根成正比例變(bian)化。另一方面，天(tian)然氣組分的變(biàn)化影響壓縮因(yīn)子Z 的計算，造成(cheng)壓縮因子的❓附(fu)加誤差，而🐪壓縮(suō)因子直接影響(xiang)工況流量轉化(hua)爲統🐇一标準下(xià)的氣體流量。由(you)此可見天然氣(qì)組分變化對計(ji)量的影響很大(dà)。
  2015 年5 月份對廬配(pèi)交接處的天然(rán)氣組分重新進(jin)行了取樣分析(xī)，取❤️樣分析前後(hòu)各組分含量發(fā)生變化。由🔞相對(dui)密度計算🍉公式(shi)可知取樣分析(xī)前後的相對密(mi)♊度分别爲0.6495、0.6425，即取(qu)樣分析前後天(tiān)然氣相對密度(dù)變化了1%。
3 提高孔(kong)闆流量計計量(liang)精度的措施
  孔(kong)闆流量計計量(liang)精度與孔闆、管(guan)道條件、安裝質(zhì)量等諸多因素(sù)有關，爲提高流(liú)量計量正确率(lü)，可采取以下措(cuo)施。
3.1 孔闆流量計(jì)的制造和組裝(zhuang)
  孔闆的直徑、厚(hou)度、斜角、流量計(jì)的外形、粗糙度(du)等均應🈲滿足GB/T 2624.2 的(de)要求。流量計制(zhì)造和組裝需符(fú)合GB/T 21446 及API MPMS 14.3.3 的要求。
  孔(kong)闆的密封墊圈(quān)應采用耐腐蝕(shí)、抗老化、滿足輸(shu)送介質溫度的(de)材料，在組裝時(shí)應保證任何點(diǎn)都不會突入管(guan)道，且不☔影響流(liú)量🐅的計量精度(dù)。孔闆片與導闆(pǎn)之間🔴，上下腔之(zhī)間應有良好密(mì)封。
  孔闆流量計(jì)制造是需要設(she)置排污閥和放(fàng)空閥，排放應彙(huì)總爲一個總放(fang)空接口，統一排(pái)放。孔闆流量計(ji)的👉直管段要根(gēn)據孔闆前後端(duān)工藝配管的形(xíng)式來确定長度(du)，考慮一定的富(fu)餘系數，一般按(an)前30D 後15D 來布置[3]。
3.2 合(he)理選擇測量儀(yi)表
  爲了避免“大(da)馬拉小車”或“小(xiǎo)馬拉大車”現象(xiang)産生的誤差， 建(jian)議嚴格按照GB/T 18603《天(tiān)然氣計量系統(tǒng)技術要求》要⛷️求(qiú)選用合☂️适量程(chéng)儀表。首先要根(gēn)據輸氣流量，選(xuan)擇🙇‍♀️最佳内💁徑的(de)孔闆。智能差壓(ya)變送器量程宜(yi)在滿量程10% ～ 90%，智能(néng)壓力變送器量(liang)程宜在滿量程(cheng)30% ～ 75%，最好采選用🤩絕(jué)壓量程儀表，精(jīng)度建議🈲選用0.1%。
3.3 儀(yi)表的安裝
  孔闆(pan)流量計應垂直(zhi)于管道軸線安(an)裝，且與管道同(tong)心，偏差👉應滿足(zú)小于1°。孔闆流量(liang)計應配套提供(gòng)機械裝置指示(shì)孔闆片，用來測(ce)試是否安裝在(zài)管徑中心[4]。孔闆(pan)安☂️裝在在💃法蘭(lan)之間固定💃🏻後，允(yun)許自由熱膨脹(zhang)而不産生✌️扭曲(qǔ)變形，在滿足設(she)計壓力的🌈情況(kuang)下，由于其它作(zuo)用力或差壓引(yin)起的彈性形變(biàn)、塑性扭曲都不(bu)應超過🤞直線斜(xié)度的1%。
孔闆上下(xia)遊取壓孔的直(zhi)徑相同，建議直(zhí)徑應小于13mm；取壓(ya)🧡孔中心線應平(ping)行于地面、且與(yǔ)管道中心線垂(chui)直相交，偏差不(bu)應大于3°。
3.4 加強計(ji)量管理維護、健(jiàn)全計量規章制(zhì)度
  加強計量裝(zhuāng)置的日常管理(li)維護，如定期對(dui)壓力儀表進行(hang)💛計量标定，發現(xian)有異常或損壞(huài)情況，應及時進(jìn)行維修；冬季🌐氣(qi)溫下降🈚，易發生(shēng)凍堵，需增加排(pai)污次數，給差壓(ya)變送器加裝保(bao)溫設備；加強節(jiē)孔闆流量計的(de)排污和清洗檢(jian)查等等[5]。
健全計(jì)量規章制度，如(rú)定期維護、周期(qi)送檢等。嚴格管(guǎn)理，做到♉計量裝(zhuāng)置有記錄，操作(zuò)有規程，使用有(you)制☂️度，維修有周(zhōu)期。
3.5 加強業務培(péi)訓、提高技術人(ren)員素質
  加強現(xian)場操作員的業(ye)務培訓，提高操(cao)作員的技術⛱️水(shui)平和解💋決問題(ti)的能力，更好的(de)做好流量計地(di)檢修、維護、保養(yang)工作。
4 結束語
  孔(kǒng)闆流量計在油(you)田已經應用多(duō)年, 同時還能改(gǎi)善勞動條件，節(jie)省人力，提高天(tiān)然氣調配水平(píng)和操作人員的(de)工作效率，降🧑🏽‍🤝‍🧑🏻低(di)生産成本。孔闆(pan)流量計在應用(yong)中将🌈進一步優(yōu)化和完善、降低(di)誤差，提高計量(liang)正确率。

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