差壓式孔板流量計(jì)的誤差來(lái)源與控制措施分析

周中強(qiáng) 張衛(wèi)敏 錢(qián)國(guó)梁

【摘要】我國(guó)天然氣計(jì)量用具主要采用的是差壓式孔板流量計(jì)，其在使用過(guò)程中，常出現(xiàn)測(cè)量不正確問(wèn)題，引起問(wèn)題的原因主要有三個(gè)方面：一是對(duì)天然氣流量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的真實(shí)數(shù)據(jù)有不確定影響因素；二是對(duì)天然氣的實(shí)際物理性質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)有不確定影響因素；三是自身設(shè)備影響不確定因素。所以為了能夠解決差壓式孔板流量計(jì)的誤差本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出一系列的解決和控制措施，包括對(duì)天然氣流出系數(shù)、可膨脹系數(shù)、孔板技術(shù)指標(biāo)的變化影響到天然氣流量問(wèn)題、二次儀表不確定度、天然氣組分變化、含水量對(duì)天然氣流量的影響因素等進(jìn)行分析，采取控制措施主要包括節(jié)流裝置的選用、對(duì)天然氣脈動(dòng)流的改善、完善管理措施、建立量值溯源體系。

【關(guān)鍵詞】天然氣 差壓式 孔板流量計(jì) 誤差來(lái)源 控制措施

差壓式孔板流量計(jì)在我國(guó)天然氣流量測(cè)量中被廣泛的應(yīng)用，其在使用過(guò)程中，因受到諸多方面因素的影響會(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差的問(wèn)題，下面我們就對(duì)差壓式孔板流量計(jì)的誤差來(lái)源進(jìn)行分析，提出控制差壓式孔板流量計(jì)準(zhǔn)確度的措施，希望能對(duì)改善差壓式孔板流量計(jì)計(jì)量精確度有所幫助。

1 差壓式孔板流量計(jì)的誤差來(lái)源

引起差壓式孔板流量計(jì)的誤差的原因主要有三個(gè)方面：一是對(duì)天然氣流量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的真實(shí)數(shù)據(jù)有不確定影響因素；二是對(duì)天然氣的實(shí)際物理性質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)有不確定影響因素；三是自身設(shè)備影響不確定因素。

1.1 差壓式孔板流量計(jì)對(duì)天然氣流量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的真實(shí)數(shù)據(jù)有不確定影響因素

針對(duì)差壓式孔板流量計(jì)對(duì)天然氣流量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的真實(shí)數(shù)據(jù)有不確定影響因素這一問(wèn)題，我們來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。

設(shè)天然氣流出系數(shù)為C

2 差壓式孔板流量計(jì)誤差控制措施分析

2.1 差壓式孔板流量計(jì)的孔板裝置設(shè)計(jì)要符合標(biāo)準(zhǔn)

差壓式孔板流量計(jì)的孔板裝置設(shè)計(jì)通常根據(jù)孔板前的阻力件形式接超過(guò)30D長(zhǎng)的直管，這樣可以減少差壓式孔板流量計(jì)誤差約±1.5%左右。

2.2 天然氣氣流中的脈動(dòng)流控制措施

天然氣在運(yùn)輸過(guò)程中由于各種因素的影響導(dǎo)致其產(chǎn)生脈動(dòng)流，這對(duì)于差壓式孔板流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性具有一定的影響，所以要采取一定的措施控制它。

（1）測(cè)量管的選擇要符合計(jì)量能力的前提下盡量采用較小內(nèi)徑測(cè)量管，這樣？ p、β能夠在較高的雷諾數(shù)下運(yùn)行，進(jìn)而控制脈動(dòng)流。

（2）計(jì)量過(guò)程中，應(yīng)減少引壓管線系統(tǒng)中的阻力件帶來(lái)的影響，通過(guò)采用上下游相等長(zhǎng)度的短引壓管線，進(jìn)行控制諧振與壓力脈動(dòng)振幅的增加。

（3）消除天然氣運(yùn)輸管線中的固體或者液體，采用清管道系統(tǒng)或者分液器進(jìn)行處理。

2.3 完善差壓式孔板流量計(jì)的計(jì)量管理制度

根據(jù)天然氣差壓孔板流量計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行安裝、維護(hù)、檢查和監(jiān)測(cè)。建立科學(xué)系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)方案，譬如：每月要對(duì)孔板進(jìn)行清洗、檢查儀表零點(diǎn)、核對(duì)流量計(jì)算等。

2.4 量值溯源

差壓式孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)都符合規(guī)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后可進(jìn)行單參數(shù)溯源。在節(jié)流裝置部分采用長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行幾何尺寸干檢，并對(duì)壓力、溫度、時(shí)間、天然氣試樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，建立溯源鏈。對(duì)于差壓式孔板計(jì)量計(jì)的校準(zhǔn)要在使用前和使用后一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，表征其準(zhǔn)確度與標(biāo)準(zhǔn)要求一致。天然氣標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)GB/T13610規(guī)定的天然氣組成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，對(duì)天然氣組成成分參數(shù)進(jìn)行分析，標(biāo)準(zhǔn)天然氣的準(zhǔn)確度要在二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣體（2.0%）之下。

3 結(jié)束語(yǔ)

差壓式孔板流量計(jì)的誤差控制要從裝置的設(shè)計(jì)、制造、安裝開(kāi)始，嚴(yán)格按照配套標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，這樣才能夠?qū)y(cè)量的準(zhǔn)確度控制在±1%～±1.5%以內(nèi)。在日常檢查與維護(hù)中，要及時(shí)核對(duì)各項(xiàng)參數(shù)，如遇到某項(xiàng)參數(shù)與規(guī)定參數(shù)有誤差，檢查原因，及時(shí)更換設(shè)備硬件或者進(jìn)行校正，保證天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性。如遇到新問(wèn)題，應(yīng)做好記錄，方便日后遇到同類問(wèn)題，能做到迎刃而解。

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