0 引言
   天然(rán)氣計量是一(yī)種動态的間(jiān)接的多參數(shù)的綜合計量(liàng)，在整個流量(liang)計量領域中(zhōng)難度非常大(da)，影響因素多(duō)。國内天然氣(qì)貿易交接結(jié)算選用的流(liú)量計有很多(duo)種✂️，而采用⭐标(biao)準孔闆流量(liang)計 計量是廣(guǎng)泛方式。由于(yu)孔闆計量方(fāng)式結構簡單(dan)牢固♋、使🙇‍♀️用期(qī)限長、可在線(xian)更換檢修、計(jì)量精度比較(jiào)高，成爲天然(rán)氣貿易交接(jiē)結算重要的(de)計量方式，在(zai)油氣田均有(you)廣泛應用。
1 配(pei)氣站計量現(xian)狀
   天然氣配(pei)氣站擔負着(zhe)城鎮居民天(tiān)然氣流量調(diao)配及輸㊙️配任(rèn)🌏務，在用氣高(gāo)峰和低峰需(xu)要根據流量(liang)進行調配，滿(man)足工業及居(ju)民用氣。
   結合(he)天然氣配氣(qì)隊實際情況(kuang)，提高天然氣(qi)計量準确度(du)減少貿易摩(mó)擦，勝利油田(tian)配氣站天然(ran)氣計量大部(bù)分采用孔闆(pǎn)流量計👨‍❤️‍👨。配氣(qi)隊天然氣計(ji)量實現了溫(wēn)度♌、壓力、流🚩量(liàng)等現場數據(ju)的自動🏃🏻采集(jí)與處理、顯示(shì)和報🔞表的打(da)印，實現了遠(yuǎn)程的實時監(jiān)控、實時數據(ju)傳輸，達到了(le)計量全過程(cheng)的自動✍️化運(yun)行。
   高級孔闆(pǎn)計量系統由(you)孔闆閥、 智能(neng)差壓變送器(qi) 、 智能壓力變(bian)送器 、 一體化(huà)溫度變送器(qì) 以及流量計(jì)算顯示裝置(zhi)組成，包括硬(ying)件和軟件兩(liang)部🐇分。其系統(tǒng)結構拓撲圖(tu)如圖1所示。

2 孔(kong)闆流量計的(de)計量誤差分(fèn)析
   天然氣行(háng)業标準《用标(biao)準孔闆流量(liàng)計測量天然(rán)氣流量🛀》（GB/T 21446）規定(ding)了标準孔闆(pǎn)的技術參數(shu)要求、内部結(jié)構形式、孔闆(pan)的取💞壓方式(shì)、流量計使用(yong)方法以及計(jì)算、不确定度(dù)的資❄️料，爲天(tian)❌然氣标準孔(kong)闆流量計計(ji)量提供了标(biāo)準依據。但在(zai)實際應用中(zhōng)，由于🔴現場使(shi)用條件變化(hua)引🥵起的誤差(chà)和計量儀表(biao)本身誤差，經(jīng)常使孔闆流(liú)量計的精度(dù)不能達到要(yao)求。本文結🏃‍♂️合(hé)孔闆流量計(ji)在配氣站交(jiao)接計量中的(de)應用情況從(cong)基本誤差和(he)附加誤差兩(liang)方面對孔闆(pǎn)流量計的計(ji)量誤差進行(hang)分析，并探讨(tao)🥰解決方法。
2.1 基(ji)本誤差
   基本(běn)誤差是由計(ji)量裝置本身(shen)精度所決定(dìng)的誤差，是不(bú)可避免的，一(yi)般在 1% ～ 2% 範圍内(nèi)。爲了規範孔(kong)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(hé)要🔴求，同時對(duì)計量系統儀(yí)器儀表精度(du)等級進行了(le)要求。
   基地配(pei)氣隊孔闆計(jì)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(du)分别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合(he)《天然氣計量(liang)系統技術要(yào)求》（GB/T 18603）中 B 級系統(tǒng)配套儀表準(zhun)确度的要求(qiu)🐆。
2.2 附加誤差
   結(jie)合現場使用(yong)情況，對産生(shēng)計量附加誤(wu)差的原因進(jin)行以下分析(xi)。
2.2.1 實際運行流(liú)量值偏離設(she)計流量值引(yǐn)起的誤差
   這(zhe)是配氣站最(zuì)常見也是貿(mào)易雙方最關(guān)心的問題，用(yong)氣量具有季(ji)節、日和小時(shi)的不均衡性(xìng)，用氣高峰和(hé)用氣低峰變(bian)化範💛圍較大(da)，且很難準确(què)的掌握用戶(hù)的用氣量，與(yǔ)設計流量值(zhí)偏差很大。
   如(ru)果用于計算(suàn)孔闆孔徑的(de)最大流量與(yu)現場實際的(de)最大流量偏(piān)離較大，就會(hui)造成計算出(chū)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(dù)大大降低。
2.2.2 節(jie)流裝置産生(sheng)的誤差
1）孔闆(pan)裝反引起測(cè)量誤差。在孔(kǒng)闆閥中安裝(zhuang)孔闆時，應保(bǎo)證孔闆的安(ān)裝方向正确(què)，天然氣從孔(kǒng)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(lu)配供總配氣(qì)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(gòng)總配氣量小(xiao)于總配🏃外供(gòng)氣量，引起較(jiao)大誤差。

2）孔闆(pan)孔徑尺寸測(cè)量不準确引(yǐn)起測量誤差(chà)。在實際使用(yong)中由于條件(jiàn)限制，不能及(ji)時送到檢定(ding)部門進♌行檢(jiǎn)定，而是用遊(yóu)标卡尺❗在現(xian)場測量。一方(fang)面存在目測(cè)誤💞差，另一方(fang)面由于沒有(yǒu)在标準狀況(kuang)下進行計量(liàng)标定，當現場(chǎng)環境及測量(liang)介質溫度較(jiào)高時，測📧量孔(kong)闆的孔徑值(zhi)将偏高，造成(cheng)計量值比實(shí)際值偏高。如(rú)果孔闆厚度(du)不符合标準(zhǔn)、上下遊直管(guan)段長度不夠(gòu)、計量裝置安(an)裝不當都能(néng)引起🥵測量誤(wù)差。
3）氣體的沖(chong)刷和腐蝕引(yǐn)起測量誤差(cha)。天然氣從地(di)層采出😘來🐪，雖(suī)經分離、過濾(lǜ)，因其所含成(cheng)分十分複雜(za)，且成分經常(chang)📱變化，從單井(jǐng)采🔱氣計量、集(jí)氣計量到配(pèi)氣計量，氣質(zhì)組成🌍都各不(bu)相同，因👉而流(liu)量🔞計在使用(yong)過✏️程中宜受(shòu)測量介質天(tiān)然氣的沖刷(shuā)和腐蝕，對孔(kǒng)闆🐆和直管段(duan)的沖刷腐蝕(shí)尤🆚爲嚴重。這(zhè)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(cāo)度，使得流出(chu)系數發生變(biàn)化，測量的不(bú)确定度超出(chū)預期值[2]。
2.2.3 差壓(yā)變送器引起(qi)的誤差
   在現(xiàn)場環境條件(jian)下，孔闆流量(liàng)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(dǔ)塞、冰凍等，是(shi)🌈孔闆流量💯計(ji)薄弱環節和(he)使用維護的(de)重點。
1）差壓變(bian)送器零點容(rong)易漂移，造成(cheng)靜壓、差壓值(zhi)失真，造成計(jì)🈲算♊氣⛷️量比實(shí)際氣量偏差(cha)較大。
2）差壓變(bian)送器的閥組(zu)和導壓管易(yì)生鏽洩漏、堵(dǔ)塞。高壓❗側和(hé)低壓側的連(lián)接件漏氣或(huò)堵塞，都會引(yǐn)起較大的計(jì)量偏差。
  氣站(zhàn)檢修期間，天(tian)然氣内含有(yǒu)固體懸浮顆(kē)粒和油污引(yǐn)起廬配至總(zǒng)配線的下遊(yóu)導壓管堵塞(sāi)，導緻廬配至(zhì)總配線計量(liang)數據偏大。
2.2.4 天(tiān)然氣組分變(bian)化引起的誤(wu)差
   天然氣從(cóng)單井到集氣(qi)站和配氣站(zhan)，氣質組分各(gè)不相同，因此(ci)流量值也不(bú)同。一方面，由(yóu)于氣體組分(fen)的👈變化引起(qǐ)天然氣相對(duì)密度的變化(hua)，天然氣流量(liang)值與相對密(mì)度倒數的平(píng)方根成正比(bi)例變化。另一(yi)方面，天然氣(qi)組分的變化(huà)影響壓縮因(yīn)子 Z 的計算，造(zao)成壓縮因子(zǐ)的附加誤差(chà)，而壓縮因子(zǐ)直接影響工(gōng)況流量轉化(huà)爲統一标準(zhun)下的氣體流(liu)量。由此可見(jian)天然氣組分(fèn)變化對計量(liang)的🌈影響很大(dà)。
   2015 年 5 月份對廬(lu)配交接處的(de)天然氣組分(fen)重新進行了(le)取樣分析，取(qǔ)🌍樣分析前後(hou)各組分含量(liàng)發生變化。由(yóu)相對密度計(jì)算公式可知(zhi)取樣分析前(qian)後的相對密(mi)㊙️度分别爲 0.6495、0.6425，即(jí)取樣分析前(qian)後天然氣相(xiang)👨‍❤️‍👨對密度變化(huà)了 1%。
3 提高孔闆(pǎn)流量計計量(liang)精度的措施(shī)
   孔闆流量計(jì)計量精度與(yǔ)孔闆、管道條(tiao)件、安裝質量(liang)💃等諸多因素(su)🏃‍♂️有關，爲提高(gāo)流量計量準(zhun)确度，可采取(qǔ)以下措施。
3.1 孔(kǒng)闆流量計的(de)制造和組裝(zhuang)
   孔闆的直徑(jìng)、厚度、斜角、流(liú)量計的外形(xing)、粗糙度等均(jun1)應滿足 GB/T 2624.2 的要(yao)求。流量計制(zhi)造和組裝需(xu)符合GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要(yào)求。孔闆的密(mì)封墊圈應采(cǎi)用耐腐蝕、抗(kang)老化、滿足輸(shū)送介質💃溫度(dù)的材料，在組(zǔ)裝時應保證(zheng)任何點都不(bu)會突入管道(dao)，且不影響流(liu)量的計量精(jīng)度。孔闆片與(yu)🈚導闆之間，上(shang)下腔之間應(ying)🏃有良好密封(fēng)。
   孔闆流量計(jì)制造是需要(yao)設置排污閥(fá)和放空閥，排(pai)放應彙總爲(wei)一個總放空(kōng)接口，統一排(pai)放。孔闆流量(liang)計的直管段(duàn)要根據🙇🏻孔闆(pǎn)前後端工藝(yì)配管的形式(shì)來确定長度(dù)，考慮一定的(de)富餘⛱️系數，一(yī)般按前 30D 後 15D 來(lai)布置[3]。
3.2 合理選(xuǎn)擇測量儀表(biao)
   爲了避免“大(da)馬拉小車”或(huò)“小馬拉大車(chē)”現象産生的(de)誤差，建議嚴(yán)格按照 GB/T 18603《天然(ran)氣計量系統(tǒng)技術要求》要(yào)求選用合适(shi)量程儀表。首(shǒu)先要根據輸(shu)氣流量，選擇(ze)最佳内徑的(de)孔闆。智能差(chà)壓變送器量(liàng)程宜在滿量(liang)👄程 10% ～ 90%，智能壓力(li)變送器量程(cheng)宜在滿量程(cheng)30%～75%，采選用絕壓(yā)🌍量程儀表，精(jing)度建議選用(yòng)0.1%。
3.3 儀表的安裝(zhuang)
   孔闆流量計(jì)應垂直于管(guǎn)道軸線安裝(zhuāng)，且與管道同(tong)心，偏差應⛷️滿(man)足小于 1°。孔闆(pǎn)流量計應配(pei)套提供機械(xie)裝置🚶指示孔(kong)闆片，用來測(ce)試是否安裝(zhuang)在管徑中心(xin)[4]。孔闆安裝在(zài)在法蘭之間(jiān)固定後，允許(xu)自由熱膨脹(zhàng)而不産生🐉扭(niu)曲變形，在滿(mǎn)足設計壓力(lì)的情況下，由(yóu)于其它作用(yòng)力或差壓引(yin)起的彈性形(xing)變、塑性扭曲(qǔ)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻都不應超過(guo)直線斜度的(de) 1%。孔闆上下遊(yóu)取壓孔的直(zhí)徑相同，建議(yì)直徑應小于(yu)13mm；取壓孔中♻️心(xīn)線應平行于(yú)地面、且與管(guan)道中心⛹🏻‍♀️線垂(chui)直相交，偏差(cha)不應大于 3°。
3.4 加(jia)強計量管理(li)維護、健全計(jì)量規章制度(dù)
   加強計量裝(zhuang)置的日常管(guan)理維護，如定(ding)期對壓力儀(yi)表⛷️進行計🔞量(liàng)标定，發現有(yǒu)異常或損壞(huài)情況，應及時(shi)㊙️進行維修；冬(dōng)季氣溫下降(jiàng)🥵，易發生凍堵(dǔ)，需增加排污(wū)次數，給差壓(ya)變送器加裝(zhuāng)保溫設備；加(jiā)強節孔闆流(liú)量計的排😘污(wu)和清洗檢查(cha)等等[5]。健全計(jì)量規章制度(dù)，如定期維護(hù)🏃‍♂️、周期送檢等(děng)。嚴格管理，做(zuò)到計量裝置(zhi)有記錄，操作(zuo)💯有規程，使用(yòng)有制度，維修(xiū)有周期。
3.5 加強(qiang)業務培訓、提(ti)高技術人員(yuán)素質
   加強現(xiàn)場操作員的(de)業務培訓，提(tí)高操作員的(de)技術水平和(hé)解決問題的(de)能力，更好的(de)做好流量計(jì)地檢修、維護(hu)、保養工作。
4 結(jie)束語
   孔闆流(liú)量計在油田(tián)已經應用多(duo)年 , 起到重要(yào)的作用。同時(shí)還能改善勞(lao)動條件，節省(shěng)人力，提高天(tian)然氣調配水(shui)平和操作人(rén)員的💜工作效(xiào)率，降低生産(chan)成本。孔闆流(liú)量計在🐉應用(yòng)中将進一步(bu)優化和完善(shàn)、降低誤差，提(ti)高計量準确(que)性

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