0 引言
   天然氣計量(liàng)是一(yī)種(zhǒng)動态的(de)間接的多(duō)參數(shù)的綜合計量，在(zài)整個流量計量(liàng)領域中(zhōng)難度非(fēi)常大(dà)，影響因素(sù)多。國内天然氣(qì)貿易交接結算(suàn)選用的流(liú)量計有很(hěn)多(duō)種，而采(cǎi)用标(biāo)準孔闆流(liú)量(liàng)計 計量是廣(guǎng)泛方式。由于(yú)孔闆計量方式結(jié)構簡單牢(láo)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(tiān)然(rán)氣貿易交(jiāo)接(jiē)結算重(zhòng)要的計量(liàng)方式(shì)，在油氣(qì)田均有(yǒu)廣泛(fàn)應用(yòng)。
1 配氣(qì)站計量現(xiàn)狀
   天(tiān)然氣配(pèi)氣站擔負着城鎮居民(mín)天(tiān)然氣流(liú)量調配及(jí)輸配(pèi)任務，在用氣(qì)高(gāo)峰和(hé)低峰需要根據(jù)流量(liàng)進(jìn)行調配，滿足工(gōng)業(yè)及居(jū)民用氣。
   結(jié)合(hé)天然氣(qì)配氣(qì)隊實(shí)際情(qíng)況，提高天(tiān)然氣計量(liàng)準确(què)度(dù)減少貿(mào)易摩(mó)擦，勝(shèng)利油(yóu)田(tián)配(pèi)氣站天然(rán)氣計量大部分采用孔闆(pǎn)流量(liàng)計。配氣(qì)隊(duì)天然氣計(jì)量實現(xiàn)了(le)溫(wēn)度(dù)、壓力、流量等現(xiàn)場數據(jù)的自動(dòng)采集與處(chù)理、顯(xiǎn)示(shì)和(hé)報表的打(dǎ)印，實(shí)現(xiàn)了遠程(chéng)的實時監(jiān)控、實(shí)時數據傳(chuán)輸，達(dá)到了計量(liàng)全過(guò)程(chéng)的(de)自(zì)動化運(yùn)行。
   高級孔(kǒng)闆(pǎn)計(jì)量系統由孔闆(pǎn)閥、 智能差壓變(biàn)送器(qì) 、 智能壓力(lì)變(biàn)送器 、 一體化溫度(dù)變送器 以及流量計(jì)算顯(xiǎn)示裝(zhuāng)置組成，包(bāo)括硬(yìng)件(jiàn)和軟件兩部分。其系統(tǒng)結構拓撲圖如(rú)圖1所(suǒ)示(shì)。

2 孔(kǒng)闆流(liú)量計的計量誤(wù)差分析
   天(tiān)然氣(qì)行業标準(zhǔn)《用标(biāo)準孔(kǒng)闆流量計(jì)測量天(tiān)然氣流量》（gb/t 21446）規(guī)定(dìng)了标準(zhǔn)孔闆(pǎn)的(de)技術參(cān)數(shù)要求、内部結(jié)構形式、孔(kǒng)闆的取壓(yā)方式(shì)、流量(liàng)計使用方(fāng)法以(yǐ)及計(jì)算、不确定(dìng)度的(de)資料(liào)，爲天然氣标準(zhǔn)孔(kǒng)闆流量計(jì)計(jì)量提供了标準依據(jù)。但在(zài)實際應用(yòng)中，由(yóu)于現場使(shǐ)用條件變(biàn)化引起的誤(wù)差(chà)和計(jì)量儀表(biǎo)本(běn)身誤(wù)差，經(jīng)常(cháng)使孔闆(pǎn)流(liú)量計(jì)的精度不能達到要(yào)求(qiú)。本文結合(hé)孔闆流量計在配氣站交接計(jì)量中的應用(yòng)情況從(cóng)基本誤差(chà)和附(fù)加誤(wù)差兩方面對孔闆流量計(jì)的計(jì)量誤差進(jìn)行分析，并探讨(tǎo)解決(jué)方法。
2.1 基本(běn)誤差
   基本誤差是由(yóu)計量裝置(zhì)本身精(jīng)度(dù)所決定的誤差，是不(bú)可避(bì)免的(de)，一(yī)般(bān)在 1% ～ 2% 範圍内。爲了(le)規範(fàn)孔闆計量，《天然氣(qì)計量系(xì)統技術要(yào)求》（gb/t 18603）對(duì)計量(liàng)系統(tǒng)進(jìn)行了說明(míng)和要求，同時對計量系(xì)統儀器儀表精度(dù)等(děng)級進行了(le)要求。
   基地(dì)配氣(qì)隊孔闆計(jì)量系(xì)統選用(yòng)的差壓變送(sòng)器、壓力變(biàn)送器、溫度變送器的準确度分(fèn)别爲：0.25%、0.25%、0.5%，符(fú)合(hé)《天然(rán)氣計(jì)量(liàng)系統技(jì)術要(yào)求》（gb/t 18603）中 b 級系(xì)統配套儀表準(zhǔn)确度的要求。
2.2 附加誤(wù)差(chà)
   結合現(xiàn)場使(shǐ)用(yòng)情(qíng)況，對(duì)産生計量(liàng)附加(jiā)誤差的原因進(jìn)行以下分析(xī)。
2.2.1 實(shí)際運行流(liú)量值偏離設計流量(liàng)值引(yǐn)起(qǐ)的誤差
   這是(shì)配氣(qì)站最(zuì)常見也是貿易(yì)雙方最關心的(de)問題，用氣量具(jù)有季(jì)節(jiē)、日和小(xiǎo)時的不均(jun1)衡性(xìng)，用氣高峰和用(yòng)氣低峰變(biàn)化範(fàn)圍較(jiào)大，且很難(nán)準确(què)的掌握用(yòng)戶的用氣量，與(yǔ)設計流量值偏(piān)差很(hěn)大。
   如(rú)果用(yòng)于計算孔(kǒng)闆孔(kǒng)徑的最大流量(liàng)與現場(chǎng)實際的(de)最大流量偏離較大，就(jiù)會造成(chéng)計算(suàn)出(chū)來的孔(kǒng)闆孔徑較大偏(piān)差。存(cún)在大孔闆(pǎn)測小流(liú)量的問(wèn)題，由(yóu)于 Δp 偏小，計(jì)量精度大(dà)大降低。
2.2.2 節流裝(zhuāng)置産生的誤(wù)差
1）孔闆裝反(fǎn)引(yǐn)起測量(liàng)誤差。在(zài)孔(kǒng)闆閥(fá)中安(ān)裝(zhuāng)孔闆時(shí)，應保(bǎo)證(zhèng)孔闆的安裝方向正确(què)，天然氣從(cóng)孔闆(pǎn)的上(shàng)端面(miàn)流向(xiàng)下端面。表3爲廬(lú)配供總配氣量(liàng)與總配外(wài)供氣(qì)量的(de)對比，正常(cháng)情況(kuàng)下廬配供(gòng)總配氣(qì)量應大于總配外(wài)供氣量，如表2中4.4日至(zhì)4.6日數據。4.6日(rì)廬配至總(zǒng)配線孔闆裝反，導緻4.7日廬(lú)配供(gòng)總(zǒng)配氣量(liàng)小于總配(pèi)外供(gòng)氣量(liàng)，引起較(jiào)大(dà)誤差(chà)。

2）孔闆孔徑(jìng)尺寸(cùn)測量(liàng)不準(zhǔn)确引起測(cè)量誤差(chà)。在實(shí)際使用(yòng)中由于條件限制，不能及(jí)時送(sòng)到檢(jiǎn)定(dìng)部(bù)門進行檢定，而是用(yòng)遊(yóu)标卡(kǎ)尺(chǐ)在現(xiàn)場測量(liàng)。一(yī)方面(miàn)存在目(mù)測(cè)誤差(chà)，另一方面由于沒有(yǒu)在标(biāo)準狀況下進行計量(liàng)标定，當現場環(huán)境及測量介質(zhì)溫度較(jiào)高(gāo)時，測量孔(kǒng)闆的孔徑(jìng)值将偏高，造成(chéng)計量(liàng)值比實(shí)際(jì)值偏高。如果孔(kǒng)闆厚(hòu)度(dù)不符合标準、上下遊直(zhí)管段(duàn)長度不夠(gòu)、計量裝置(zhì)安裝(zhuāng)不當(dāng)都能(néng)引起測量(liàng)誤差。
3）氣體的沖(chòng)刷和腐蝕(shí)引起測量誤差(chà)。天然氣從地層(céng)采出來，雖經分(fèn)離、過(guò)濾(lǜ)，因(yīn)其所含成分十分複雜，且成分經常(cháng)變化(huà)，從單(dān)井采(cǎi)氣計量、集氣計(jì)量到配氣計量(liàng)，氣質(zhì)組成都各(gè)不相同，因(yīn)而流(liú)量計在使用過(guò)程中(zhōng)宜受測量(liàng)介質(zhì)天然氣的(de)沖刷(shuā)和腐(fǔ)蝕，對(duì)孔闆和直管段(duàn)的沖刷(shuā)腐蝕(shí)尤(yóu)爲嚴重。這(zhè)将影響到孔(kǒng)闆(pǎn)直角入口邊緣(yuán)圓弧(hú)半徑和直管段内表(biǎo)面(miàn)粗糙度(dù)，使得流(liú)出系數發生(shēng)變化，測量(liàng)的不(bú)确定度超(chāo)出預(yù)期值(zhí)[2]。
2.2.3 差壓(yā)變送(sòng)器引起(qǐ)的(de)誤差(chà)
   在現場環(huán)境條件下(xià)，孔闆(pǎn)流量計裝置與差壓變送器之(zhī)間連(lián)接的(de)導壓管線(xiàn)容易發生(shēng)腐蝕、堵塞、冰凍(dòng)等，是孔(kǒng)闆(pǎn)流量(liàng)計薄弱環(huán)節和(hé)使用(yòng)維(wéi)護的重點。
1）差壓變(biàn)送器(qì)零點容(róng)易漂移(yí)，造成靜(jìng)壓、差壓(yā)值失真，造成計(jì)算氣量比實際(jì)氣量偏(piān)差較大。
2）差壓變送器的(de)閥組和(hé)導壓管(guǎn)易生鏽洩漏、堵(dǔ)塞。高壓側和低(dī)壓側的(de)連(lián)接件(jiàn)漏氣(qì)或(huò)堵(dǔ)塞，都(dōu)會引起較大的(de)計(jì)量偏(piān)差。
  氣站(zhàn)檢修期(qī)間(jiān)，天然(rán)氣内含有(yǒu)固體(tǐ)懸浮(fú)顆粒和油(yóu)污引起廬配至(zhì)總(zǒng)配線的下遊(yóu)導壓管堵(dǔ)塞(sāi)，導緻廬配至總配(pèi)線計量(liàng)數(shù)據偏大。
2.2.4 天然氣組分(fèn)變化引起(qǐ)的誤(wù)差
   天然氣從單(dān)井到集氣(qì)站和配氣(qì)站，氣質組(zǔ)分各(gè)不相同，因(yīn)此(cǐ)流(liú)量值(zhí)也不(bú)同。一方(fāng)面，由(yóu)于氣體(tǐ)組(zǔ)分(fèn)的變(biàn)化引起天然氣(qì)相對密度的變(biàn)化，天(tiān)然氣流量(liàng)值與(yǔ)相對(duì)密度倒數(shù)的(de)平方根(gēn)成正比例變化(huà)。另一(yī)方面(miàn)，天然氣組分的變化(huà)影響壓縮因子(zǐ) z 的計(jì)算，造成壓(yā)縮因子的附加誤差(chà)，而壓(yā)縮因(yīn)子(zǐ)直(zhí)接影(yǐng)響工(gōng)況流(liú)量轉(zhuǎn)化爲(wèi)統一标準(zhǔn)下的(de)氣體(tǐ)流(liú)量。由此(cǐ)可見(jiàn)天然(rán)氣組分變化對計量(liàng)的影響很(hěn)大。
   2015 年(nián) 5 月份(fèn)對廬配交(jiāo)接處的(de)天然氣組分重新進行(háng)了(le)取樣分(fèn)析，取(qǔ)樣分(fèn)析前後各(gè)組分含量發生(shēng)變化。由(yóu)相(xiàng)對密度計算公式可知(zhī)取樣(yàng)分析前(qián)後的相對(duì)密度(dù)分别爲 0.6495、0.6425，即(jí)取樣(yàng)分析前後天然氣相(xiàng)對密度變(biàn)化了 1%。
3 提高(gāo)孔闆流量計計量精度的措施
   孔闆流量(liàng)計(jì)計量精(jīng)度與孔闆、管道(dào)條件(jiàn)、安裝(zhuāng)質量(liàng)等諸多(duō)因(yīn)素有關，爲提高流量(liàng)計量準确度，可(kě)采取(qǔ)以(yǐ)下措施(shī)。
3.1 孔闆流量計的(de)制造和組裝
   孔(kǒng)闆的直徑(jìng)、厚度(dù)、斜角(jiǎo)、流(liú)量計的(de)外形(xíng)、粗糙度等均應滿足 gb/t 2624.2 的要(yào)求。流量計(jì)制造(zào)和組(zǔ)裝需符合(hé)gb/t 21446 及 api mpms 14.3.3 的要(yào)求(qiú)。孔闆(pǎn)的密(mì)封(fēng)墊圈應采用耐(nài)腐蝕、抗(kàng)老化(huà)、滿足輸(shū)送(sòng)介質溫(wēn)度(dù)的材(cái)料，在組裝時應(yīng)保證任何點都不會(huì)突入管道(dào)，且不影(yǐng)響流量(liàng)的計量(liàng)精度。孔闆片(piàn)與導闆之間，上下腔之間(jiān)應有良好密封(fēng)。
   孔闆流量計制造是需要設置排污(wū)閥和放空(kōng)閥，排放應彙總(zǒng)爲一個總放空(kōng)接口，統一(yī)排放(fàng)。孔闆流量計的(de)直管(guǎn)段(duàn)要根據(jù)孔闆(pǎn)前後端工(gōng)藝配(pèi)管的形式(shì)來确定長(zhǎng)度，考慮一定的富餘(yú)系數(shù)，一般(bān)按前(qián) 30d 後 15d 來布(bù)置[3]。
3.2 合理(lǐ)選擇測(cè)量儀表(biǎo)
   爲了(le)避免“大馬(mǎ)拉小車(chē)”或(huò)“小馬(mǎ)拉大車”現(xiàn)象産(chǎn)生的(de)誤差，建議(yì)嚴格按(àn)照 gb/t 18603《天然(rán)氣計(jì)量系統技(jì)術要求》要(yào)求選用合(hé)适量程儀(yí)表。首先要根據輸氣流量，選擇(zé)最佳内徑的孔(kǒng)闆。智(zhì)能差(chà)壓變(biàn)送器量程(chéng)宜在滿量程 10% ～ 90%，智能壓(yā)力變送(sòng)器量程(chéng)宜在滿(mǎn)量程30%～75%，采(cǎi)選用絕壓量程(chéng)儀表，精(jīng)度建議(yì)選用0.1%。
3.3 儀(yí)表的安(ān)裝
   孔(kǒng)闆(pǎn)流量計(jì)應垂直于(yú)管(guǎn)道(dào)軸線安裝，且與管道同心，偏差(chà)應滿(mǎn)足小(xiǎo)于 1°。孔(kǒng)闆流量計應配(pèi)套提(tí)供機械(xiè)裝置指(zhǐ)示孔(kǒng)闆片(piàn)，用來測(cè)試是否(fǒu)安裝在管(guǎn)徑中心[4]。孔闆安裝在(zài)在法蘭之(zhī)間固(gù)定後，允(yǔn)許自由(yóu)熱膨脹(zhàng)而不産(chǎn)生扭(niǔ)曲變形，在(zài)滿(mǎn)足設計壓力(lì)的情況下(xià)，由于(yú)其它(tā)作(zuò)用力或(huò)差壓(yā)引(yǐn)起的彈(dàn)性形變、塑性扭(niǔ)曲都不(bú)應(yīng)超過(guò)直線斜(xié)度的 1%。孔(kǒng)闆上下(xià)遊(yóu)取壓(yā)孔的直徑(jìng)相同(tóng)，建議(yì)直徑應小(xiǎo)于(yú)13mm；取壓孔中心(xīn)線應平(píng)行(háng)于地面、且與(yǔ)管(guǎn)道中(zhōng)心線垂直相交(jiāo)，偏差(chà)不應(yīng)大于 3°。
3.4 加強計量(liàng)管理(lǐ)維護(hù)、健全(quán)計量(liàng)規章制度(dù)
   加強(qiáng)計量裝(zhuāng)置(zhì)的日常管理(lǐ)維護，如定期對壓力儀(yí)表進(jìn)行計量标定，發現有(yǒu)異常(cháng)或損(sǔn)壞情況，應(yīng)及時(shí)進行維修(xiū)；冬季氣溫下降(jiàng)，易發生凍(dòng)堵，需(xū)增加排污次數(shù)，給差(chà)壓變(biàn)送器(qì)加裝保溫設備(bèi)；加(jiā)強節孔闆流(liú)量計的排污和(hé)清洗(xǐ)檢查等等[5]。健全計量規章制度，如定期維(wéi)護、周(zhōu)期(qī)送檢等(děng)。嚴格管理，做到計量裝置(zhì)有記(jì)錄，操作(zuò)有規程，使用(yòng)有制(zhì)度，維(wéi)修有(yǒu)周期(qī)。
3.5 加強(qiáng)業務(wù)培(péi)訓、提高(gāo)技術(shù)人員(yuán)素質
   加強(qiáng)現場操作(zuò)員的(de)業(yè)務培訓，提高操作員的(de)技術水平和解(jiě)決問題的能力(lì)，更好(hǎo)的做(zuò)好流(liú)量計地檢修、維(wéi)護、保養工(gōng)作。
4 結(jié)束語(yǔ)
   孔闆流量(liàng)計在油田已經應用多年 , 起到(dào)重要(yào)的作(zuò)用。同(tóng)時還能(néng)改(gǎi)善勞(láo)動條件(jiàn)，節(jiē)省人(rén)力，提(tí)高天(tiān)然氣(qì)調配(pèi)水平(píng)和操作人(rén)員的(de)工作(zuò)效率，降低生産(chǎn)成本(běn)。孔闆流量(liàng)計在應用中将(jiāng)進一步優化和(hé)完善(shàn)、降低誤差，提高(gāo)計量(liàng)準确(què)性

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