0 引言
   天然(ran)氣計量是一(yī)種動态的間(jiān)接的多參數(shu)的綜合計量(liang)，在整個流量(liàng)計量領域中(zhong)難度非常大(da)，影響因素多(duo)。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(guang)泛方式。由于(yú)孔闆計量方(fāng)式結構簡單(dān)牢固💘、使用期(qī)限長、可在線(xian)更換檢修、計(ji)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(zài)油氣田均有(yǒu)廣泛應用。
1 配(pèi)氣站計量現(xian)狀
   天然氣配(pèi)氣站擔負着(zhe)城鎮居民天(tian)然氣流量調(diào)配及輸配🎯任(rèn)務，在用氣高(gāo)峰和低峰需(xū)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(kuàng)，提高天然氣(qì)計量準确度(dù)減🌐少貿🆚易摩(mó)擦，勝利油田(tián)配氣站天然(rán)氣計量⭐大部(bù)分采用孔闆(pan)流量計。配氣(qi)隊天然氣計(jì)量實現了溫(wēn)度、壓力、流量(liang)等現⛱️場數據(ju)的自動采集(jí)與處理、顯示(shì)和報🐉表的打(dǎ)印⁉️，實現了遠(yuan)程的實時監(jiān)控、實時數據(ju)傳輸，達到了(le)計量全過程(chéng)的自動化運(yùn)行。
   高級孔闆(pǎn)計量系統由(yóu)孔闆閥、 智能(neng)差壓變送器(qì) 、 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(zhì)組成，包括硬(ying)件和軟件兩(liang)部分。其🌈系❄️統(tong)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(biāo)準孔闆流量(liang)計測量天然(rán)氣流量✏️》（GB/T 21446）規定(dìng)了☀️标準孔闆(pǎn)的技術參數(shu)要求、内部結(jié)構🚩形式、孔闆(pǎn)🌈的取壓方式(shi)、流量計使用(yòng)方法以及計(ji)算、不确定度(du)的資料，爲天(tian)然氣标準孔(kong)闆流量計計(jì)量提供了标(biāo)準依據。但在(zài)實際應用中(zhong)，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(jing)常💞使孔闆流(liú)量計的精度(dù)不能達到要(yào)求。本文結合(hé)孔闆流量計(ji)在配氣站交(jiāo)接計量中的(de)應用情況從(cóng)基本誤差和(hé)附加誤差🚶‍♀️兩(liǎng)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(ben)誤差是由計(ji)量裝置本身(shēn)精度所決定(dìng)的誤差，是👣不(bú)可避免的，一(yī)般在 1% ～ 2% 範圍内(nei)。爲了規範孔(kǒng)闆計量，《天然(rán)氣計量系統(tǒng)技術要求》（GB/T 18603）對(duì)計量系統進(jin)行了說明和(hé)要求，同時對(duì)計量🔆系統儀(yi)器儀表精度(dù)等級進行了(le)要求✨。
   基地配(pei)氣隊孔闆計(ji)量系統選用(yòng)的差壓變送(sòng)器、壓力變送(sòng)器、溫⛱️度變送(song)器的準确度(dù)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(qiú)。
2.2 附加誤差
   結(jié)合現場使用(yong)情況，對産生(sheng)計量附加誤(wù)差的原因🏃🏻進(jin)行以下🔴分析(xī)。
2.2.1 實際運行流(liu)量值偏離設(she)計流量值引(yin)起的誤差
   這(zhè)是配氣站最(zuì)常見也是貿(mào)易雙方最關(guan)心的問題，用(yong)氣😄量具有季(jì)節、日和小時(shi)的不均衡性(xing)，用氣高峰和(hé)用氣低峰變(biàn)化範圍較大(da)，且很難準确(que)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(yǔ)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(kong)徑較大🧑🏽‍🤝‍🧑🏻偏差(cha)♈。存在大孔⭐闆(pǎn)測小流量的(de)問題，由于 ΔP 偏(piān)小，計量精度(dù)大大降💯低。
2.2.2 節(jiē)流裝置産生(shēng)的誤差
1）孔闆(pan)裝反引起測(ce)量誤差。在孔(kong)闆閥中安裝(zhuāng)孔闆時🐪，應保(bǎo)⛱️證孔闆的安(an)裝方向正确(què)，天然氣從孔(kǒng)闆的上端面(miàn)流向下端面(miàn)。表㊙️3爲廬配供(gòng)總配氣量與(yu)總配外供氣(qì)量的對比，正(zheng)常情況下廬(lú)配供總配氣(qi)量應大于總(zong)配外💃供氣量(liang)，如表2中4.4日至(zhi)4.6日數據。4.6日💋廬(lu)配至總⚽配線(xian)孔闆裝反，導(dǎo)緻4.7日廬配供(gong)總配氣量小(xiao)于總配👣外供(gong)氣量，引起較(jiao)大誤差。

2）孔闆(pan)孔徑尺寸測(cè)量不準确引(yin)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(dìng)部門進行檢(jian)定，而是用🤟遊(yóu)标卡尺在現(xian)場測量。一方(fang)面存在目測(ce)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(jiao)高時，測量孔(kǒng)闆的孔徑值(zhí)将偏高，造成(cheng)計量值比實(shí)際值偏🥵高。如(rú)果孔闆厚度(dù)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(neng)引起測量誤(wù)差。
3）氣體的沖(chong)刷和腐蝕引(yin)起測量誤差(chà)。天然氣從地(dì)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(cháng)變化，從單井(jǐng)采氣計量、集(ji)氣計量到配(pèi)氣計量，氣質(zhi)組成都各不(bu)相同，因而流(liú)量計在使用(yong)過程中宜受(shòu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測量介質天(tiān)然氣的沖刷(shua)和腐蝕，對孔(kǒng)闆和直管段(duàn)的☀️沖刷腐蝕(shí)尤爲嚴重。這(zhe)将影響到孔(kong)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(chū)系數發生變(bian)化，測量的不(bu)确定度超出(chu)預期值[2]。
2.2.3 差壓(yā)變送器引起(qi)的誤差
   在現(xian)場環境條件(jian)下，孔闆流量(liang)計裝置與差(chà)壓變送器之(zhi)間連接🐅的導(dao)壓管線容易(yi)發生腐蝕、堵(du)塞、冰凍等，是(shi)💯孔闆流量計(jì)薄弱環節和(he)使用維護的(de)重點。
1）差壓變(biàn)送器零點容(rong)易漂移，造成(cheng)靜壓、差壓值(zhi)失真，造成計(ji)算氣量比實(shi)際氣量偏差(chà)較大。
2）差壓變(bian)送器的閥組(zǔ)和導壓管易(yì)生鏽洩漏、堵(du)塞。高壓側和(he)低壓🔴側的連(lian)接件漏氣或(huo)堵塞，都會引(yǐn)起較大的計(ji)量偏差。
  氣站(zhàn)檢修期間，天(tiān)然氣内含有(you)固體懸浮顆(ke)粒和油污🍉引(yin)起廬配至總(zong)配線的下遊(you)導壓管堵塞(sāi)，導緻廬配至(zhì)總配線計量(liàng)數據偏大。
2.2.4 天(tian)然氣組分變(bian)化引起的誤(wù)差
   天然氣從(cóng)單井到集氣(qì)站和配氣站(zhan)，氣質組分各(ge)不相同❌，因此(ci)流🥵量值也不(bú)同。一方面，由(you)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(yī)方面，天然氣(qi)組分的變化(hua)影響壓縮因(yin)子 Z 的計算，造(zào)成壓縮因子(zǐ)的附加誤差(chà)，而⭕壓縮因子(zi)直接影響工(gōng)況流量轉化(huà)爲統一标準(zhǔn)下的氣體流(liu)量。由此可✂️見(jian)天🥰然氣組分(fen)變化對計量(liàng)的♻️影響很大(da)。
   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(qián)後天然氣相(xiàng)對密度變化(hua)了 1%。
3 提高孔闆(pǎn)流量計計量(liàng)精度的措施(shī)
   孔闆流量計(jì)計量精度與(yǔ)孔闆、管道條(tiáo)件、安裝質量(liang)等諸多因㊙️素(sù)有關，爲提高(gao)流量計量準(zhǔn)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(zhuāng)
   孔闆的直徑(jìng)、厚度、斜角、流(liú)量計的外形(xíng)、粗糙度等均(jun)💜應滿足 GB/T 2624.2 的㊙️要(yao)🆚求。流量計制(zhì)造和組裝需(xu)符合GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要(yao)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(du)的材料，在組(zǔ)裝時應保證(zhèng)任何點都不(bú)會突入管🔱道(dào)，且不影響流(liu)量的💛計量精(jīng)度。孔闆片與(yu)🤩導闆之間，上(shàng)下腔之間應(ying)有良好密封(feng)。
   孔闆流量計(jì)制造是需要(yao)設置排污閥(fa)和放空閥，排(pai)👣放應彙♌總🎯爲(wèi)🛀🏻一個總放空(kong)接口，統一排(pái)放。孔闆流量(liàng)計的直管段(duan)要根據✌️孔闆(pǎn)🔴前後端工藝(yi)配管的形式(shi)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(xuan)擇測量儀表(biao)
   爲了避免“大(da)馬拉小車”或(huò)“小馬拉大車(che)”現象産生的(de)誤差，建🌈議嚴(yan)格按照 GB/T 18603《天然(rán)氣計量系統(tong)技術要求》要(yào)求選用合适(shì)量⛹🏻‍♀️程儀♉表。首(shou)先要根據輸(shū)氣流量，選擇(ze)💯最佳内徑的(de)孔💋闆。智能差(cha)壓變🥰送器量(liang)程宜在滿量(liàng)程 10% ～ 90%，智能壓力(lì)變送器☁️量程(chéng)宜在滿量程(chéng)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(zhuāng)
   孔闆流量計(jì)應垂直于管(guǎn)道軸線安裝(zhuāng)，且與管道同(tóng)心👣，偏差應滿(mǎn)足小于 1°。孔闆(pan)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(zai)在🐉法蘭之間(jian)固定後，允許(xu)自由熱膨脹(zhàng)而不産生扭(niu)曲變形，在滿(man)足設計壓力(lì)的☎️情況下，由(you)📞于其它作用(yong)✉️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(you)取壓孔的直(zhi)❄️徑相同，建議(yì)直徑應小于(yú)13mm；取壓孔中心(xīn)線應平行于(yu)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(lǐ)維護、健全計(jì)量規章制度(dù)
   加強計量裝(zhuāng)置的日常管(guǎn)理維護，如定(dìng)期對壓力儀(yí)💁表進行計🐆量(liàng)标定，發現有(you)異常或損壞(huài)情況，應及時(shí)進行維修；冬(dong)季氣溫下降(jiang)，易發生凍堵(du)，需增加排污(wū)🍉次數，給差壓(ya)變送器加裝(zhuang)保溫❌設備；加(jiā)強節孔闆流(liu)♋量計的排污(wū)和清洗檢查(cha)等等[5]。健全計(jì)量規章制度(dù)，如定期維護(hu)、周期送檢等(deng)。嚴格管理，做(zuo)到計量裝置(zhì)有記錄，操作(zuò)🐪有規程，使用(yong)有制度，維修(xiu)有周期。
3.5 加強(qiang)業務培訓、提(ti)高技術人員(yuan)素質
   加強現(xiàn)場操作員的(de)業務培訓，提(ti)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(hù)、保養工作。
4 結(jie)束語
   孔闆流(liú)量計在油田(tian)已經應用多(duō)年 , 起到重要(yào)的作用🌈。同時(shí)👨‍❤️‍👨還能改善勞(láo)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(xiao)率，降低生産(chǎn)成本。孔闆流(liu)量計在應用(yòng)中将進一步(bu)優化和完善(shan)、降低誤差，提(ti)高計量準确(què)✂️性

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