0 引言
   天然(rán)氣計量是(shi)一種動态(tài)的間接的(de)多參數的(de)綜合計量(liang)，在🔆整個流(liú)量計量領(ling)域中難度(du)非常大，影(yǐng)響因📧素多(duō)。國内天然(rán)氣貿易交(jiao)💁接結算選(xuǎn)用的流量(liàng)計有很多(duō)種，而采用(yong)标準孔闆(pan)流量計 計(ji)量是廣泛(fàn)方式。由于(yú)孔闆計量(liang)方式結構(gòu)簡單牢固(gu)、使用期限(xiàn)長、可在線(xiàn)更換檢修(xiū)、計量精度(dù)比較高，成(cheng)爲天然氣(qì)貿易交接(jiē)結算重要(yao)的計量方(fāng)式，在油🐪氣(qi)田均有廣(guǎng)泛應用。
1 配(pèi)氣站計量(liàng)現狀
   天然(rán)氣配氣站(zhàn)擔負着城(chéng)鎮居民天(tian)然氣流量(liang)調配及輸(shu)配任務，在(zài)用氣高峰(fēng)和低峰需(xu)要根據流(liu)量進行調(diào)配，滿‼️足工(gong)業及居民(min)用氣。
   結合(he)天然氣配(pèi)氣隊實際(jì)情況，提高(gao)天然氣計(ji)量準确💚度(du)🍉減少貿易(yi)摩擦，勝利(li)油田配氣(qì)站天然氣(qì)計量大部(bu)分采用孔(kong)闆流量計(ji)。配氣隊天(tian)然氣計量(liang)實現了溫(wēn)度🏃🏻、壓力、流(liú)量等現場(chǎng)數據的自(zì)動采集與(yu)處理、顯示(shi)和報表的(de)打印💛，實現(xian)了遠㊙️程的(de)實時監控(kòng)、實時數據(ju)傳輸，達🍓到(dào)了計量全(quán)過程的自(zì)動化運行(háng)。
   高級孔闆(pan)計量系統(tong)由孔闆閥(fa)、 智能差壓(yā)變送器 、 智(zhi)能壓力變(biàn)送器 、 一體(ti)化溫度變(biàn)送器 以及(ji)流量計算(suàn)顯示裝置(zhi)組成，包括(kuo)硬件和軟(ruǎn)件兩部分(fèn)。其系統結(jié)構拓撲圖(tú)如圖1所示(shi)。

2 孔闆流量(liang)計的計量(liang)誤差分析(xī)
   天然氣行(hang)業标準《用(yong)标準孔闆(pan)流量計測(cè)量天然氣(qi)流量》（GB/T 21446）規定(ding)了🌂标準孔(kǒng)闆的技術(shu)參數要求(qiu)、内部結構(gòu)📞形式、孔闆(pǎn)🌏的取壓方(fāng)式、流量計(ji)使用方法(fa)以及計算(suàn)、不确定度(dù)的資💰料，爲(wèi)天然氣标(biāo)準孔闆流(liú)量計計量(liàng)提供了标(biāo)準依據。但(dàn)在實際應(yīng)用中，由于(yú)現場使用(yòng)條件變化(huà)引起的誤(wu)差和計量(liàng)儀表本身(shen)誤差，經常(chang)使孔闆流(liu)量計的精(jing)度不能達(da)到要求。本(ben)文結合孔(kong)闆流量計(ji)在配氣站(zhan)交接計量(liàng)中的應用(yòng)情況從基(ji)本⛱️誤差和(hé)附加誤差(cha)💜兩方面對(duì)孔闆流💋量(liàng)計的計量(liang)誤差進行(hang)分析，并探(tan)讨解決方(fāng)法。
2.1 基本誤(wù)差
   基本誤(wù)差是由計(jì)量裝置本(ben)身精度所(suo)決定的誤(wu)差♻️，是不可(ke)♻️避免的，一(yi)般在 1% ～ 2% 範圍(wei)内。爲了規(gui)範孔闆計(ji)量，《天然氣(qi)計量系🛀🏻統(tǒng)技術要求(qiú)》（GB/T 18603）對計量系(xì)統進行了(le)說明和要(yao)求，同時對(duì)計量系統(tong)儀器儀表(biǎo)精度等級(ji)進行了要(yào)求。
   基地配(pèi)氣隊孔闆(pan)計量系統(tong)選用的差(cha)壓變送器(qì)、壓力變送(sòng)器、溫度變(bian)送器的準(zhun)确度分别(bié)爲：0.25%、0.25%、0.5%，符合《天(tian)然氣計量(liang)系統技術(shu)要求》（GB/T 18603）中🌂 B 級(ji)系統配套(tao)儀表準确(què)度的要求(qiu)。
2.2 附加誤差(cha)
   結合現場(chang)使用情況(kuang)，對産生計(jì)量附加誤(wu)差的原因(yīn)進行以下(xià)分析。
2.2.1 實際(jì)運行流量(liang)值偏離設(she)計流量值(zhi)引起的誤(wu)差
   這是配(pèi)氣站最常(cháng)見也是貿(mao)易雙方最(zui)關心的問(wen)題，用氣量(liàng)🐆具有🐉季節(jie)、日和小時(shi)的不均衡(heng)性，用氣高(gāo)峰和用😘氣(qi)低峰變化(huà)範圍較大(dà)，且很難準(zhun)确的掌握(wo)用戶的用(yòng)氣量，與設(shè)計流量值(zhí)偏差很大(da)。
   如果用于(yu)計算孔闆(pan)孔徑的最(zui)大流量與(yu)現場實際(ji)的最大流(liú)量偏離較(jiao)大，就會造(zào)成計算出(chu)來的孔闆(pǎn)孔徑💜較大(da)偏差。存在(zài)大孔闆測(cè)小流量的(de)問題，由于(yú) ΔP 偏小，計量(liàng)精度大大(dà)降💃低。
2.2.2 節流(liu)裝置産生(sheng)的誤差
1）孔(kong)闆裝反引(yǐn)起測量誤(wu)差。在孔闆(pǎn)閥中安裝(zhuāng)孔闆時，應(ying)保證孔闆(pǎn)的安裝方(fang)向正确，天(tiān)然氣從孔(kong)闆的上端(duān)面流向下(xia)端面。表3爲(wei)廬配供總(zǒng)配氣量與(yu)總配外供(gong)氣量的對(dui)比，正常情(qing)況下廬配(pei)供總配氣(qi)量應大于(yu)總配外供(gong)氣量，如表(biǎo)2中4.4日至4.6日(rì)數據。4.6日💁廬(lu)配至總配(pei)線孔闆裝(zhuang)反，導緻4.7日(rì)廬㊙️配供總(zǒng)配氣量小(xiǎo)于總配外(wai)供氣量，引(yin)🈚起較大誤(wu)差。

2）孔闆孔(kong)徑尺寸測(cè)量不準确(què)引起測量(liang)誤差。在實(shí)際🈲使用🌈中(zhōng)由💋于條件(jian)限制，不能(neng)及時送到(dao)檢定部門(men)進☁️行檢定(ding)，而🚶‍♀️是用遊(you)标‼️卡尺在(zai)現場測量(liang)。一方面存(cún)在目測誤(wù)差，另一方(fāng)面由于沒(méi)有在标準(zhun)狀況下進(jin)行計量标(biāo)定，當現場(chǎng)環境及測(cè)量介質溫(wēn)度較高時(shi)，測量孔闆(pan)的孔徑值(zhí)将偏高，造(zào)成計量值(zhí)比實際值(zhi)偏🔞高。如果(guǒ)孔闆😍厚度(du)不符合标(biao)準、上下遊(you)直管段長(zhang)度不夠、計(ji)量裝置安(an)裝不當都(dōu)能引起測(cè)量誤差。
3）氣(qi)體的沖刷(shua)和腐蝕引(yǐn)起測量誤(wu)差。天然氣(qì)從地層采(cǎi)出來，雖經(jing)分離、過濾(lǜ)，因其所含(han)成分十分(fèn)複雜，且成(chéng)分經常🍉變(bian)化，從單井(jing)采氣計量(liàng)、集氣計量(liang)到配氣計(ji)量，氣質組(zu)成都各不(bú)相同，因而(er)流量♈計在(zai)使用過程(chéng)中宜受測(ce)量介質天(tiān)然氣的沖(chòng)刷和腐蝕(shi)，對孔闆和(hé)直管段的(de)沖刷腐蝕(shí)尤爲嚴重(zhòng)。這将影響(xiǎng)到孔闆🔞直(zhí)角入口邊(bian)緣圓弧半(bàn)徑和直👨‍❤️‍👨管(guǎn)段内表面(miàn)粗糙度，使(shi)得流出系(xi)數發生變(bian)化，測量的(de)不确定度(du)超出預期(qī)值[2]。
2.2.3 差壓變(bian)送器引起(qǐ)的誤差
   在(zài)現場環境(jìng)條件下，孔(kong)闆流量計(jì)裝置與差(cha)壓變送器(qì)之📱間💁連接(jiē)🚩的導壓管(guǎn)線容易發(fa)生腐蝕、堵(dǔ)塞、冰凍等(děng)，是孔闆流(liu)量計薄弱(ruo)環節和使(shi)用維護的(de)重點。
1）差壓(yā)變送器零(líng)點容易漂(piao)移，造成靜(jing)壓、差壓值(zhí)失真，造🔴成(cheng)計算氣量(liang)比實際氣(qi)量偏差較(jiao)大。
2）差壓變(bian)送器的閥(fá)組和導壓(ya)管易生鏽(xiù)洩漏、堵塞(sāi)。高壓側和(hé)低壓側的(de)連接件漏(lòu)氣或堵塞(sāi)，都會引起(qi)較大的♉計(ji)量偏差。
  氣(qi)站檢修期(qī)間，天然氣(qì)内含有固(gù)體懸浮顆(ke)粒和油污(wū)引起廬配(pei)至總配線(xiàn)的下遊導(dao)壓管堵塞(sāi)，導緻廬配(pèi)至總配線(xiàn)計量數據(jù)偏大。
2.2.4 天然(ran)氣組分變(bian)化引起的(de)誤差
   天然(rán)氣從單井(jing)到集氣站(zhàn)和配氣站(zhan)，氣質組分(fèn)各不相同(tong)，因♍此流量(liàng)值也不同(tong)。一方面，由(yóu)于氣體組(zu)分的變化(huà)🤩引起天然(rán)氣相對密(mì)度的變化(hua)，天然氣流(liu)量值與相(xiàng)對💁密度倒(dao)數的平方(fang)根成🐇正比(bǐ)例🏃🏻‍♂️變化。另(ling)一方❗面，天(tiān)然氣組分(fen)的變化影(yǐng)響壓縮因(yīn)子 Z 的計算(suàn)，造成壓縮(suō)因子的🔴附(fu)加誤差，而(er)壓縮因子(zi)直接影響(xiang)工況🚶‍♀️流量(liang)轉化爲統(tong)一标準下(xià)的氣體流(liu)量。由此可(ke)見天然氣(qi)組分👄變化(huà)對計量的(de)影響很大(da)。
   2015 年 5 月份對(duì)廬配交接(jiē)處的天然(ran)氣組分重(zhong)新進行了(le)取樣分析(xi)⚽，取樣分析(xī)前後各組(zu)分含量發(fa)生變化。由(yóu)相對密度(dù)計算公式(shì)可知取樣(yang)分析前後(hou)的相對密(mì)度分别爲(wei) 0.6495、0.6425，即取樣分(fen)析前後天(tian)然氣相對(duì)密度變化(huà)了 1%。
3 提高孔(kǒng)闆流量計(ji)計量精度(du)的措施
   孔(kong)闆流量計(jì)計量精度(du)與孔闆、管(guan)道條件、安(an)裝質量等(deng)諸多因素(su)有關，爲提(ti)高流量計(ji)量準确度(dù)，可采取以(yi)下措施。
3.1 孔(kong)闆流量計(ji)的制造和(hé)組裝
   孔闆(pan)的直徑、厚(hòu)度、斜角、流(liu)量計的外(wai)形、粗糙度(du)等均⭕應滿(man)🏃‍♀️足 GB/T 2624.2 的要求(qiu)。流量計制(zhì)造和組裝(zhuāng)需符合GB/T 21446 及(ji) API MPMS 14.3.3 的要求。孔(kong)👌闆的💯密封(fēng)🐉墊圈應采(cai)🏃‍♀️用耐腐蝕(shi)、抗老化、滿(man)足輸送介(jie)質🤩溫度的(de)材料，在組(zǔ)裝時應保(bǎo)證任何點(dian)都不會突(tu)入管道，且(qiě)不影響流(liú)量的計量(liàng)精度。孔闆(pǎn)片與導闆(pan)之間，上下(xià)腔之間應(ying)有良好密(mì)封。
   孔闆流(liu)量計制造(zao)是需要設(shè)置排污閥(fá)和放空閥(fá)，排放💰應⭕彙(hui)🔅總爲🌈一個(ge)總放空接(jiē)口，統一排(pái)放。孔闆流(liú)量🐆計的直(zhí)管段要根(gen)據孔闆🧑🏽‍🤝‍🧑🏻前(qian)後端工藝(yì)配管的形(xíng)式🏃‍♂️來确定(ding)長度，考慮(lǜ)一定的富(fù)餘系數，一(yi)般按前 30D 後(hou) 15D 來🈲布置[3]。
3.2 合(he)理選擇測(ce)量儀表
   爲(wèi)了避免“大(da)馬拉小車(che)”或“小馬拉(lā)大車”現象(xiang)産生的🏃‍♀️誤(wu)差🚶，建議嚴(yan)格按照 GB/T 18603《天(tiān)然氣計量(liang)系統技術(shu)要求》要求(qiú)選用合适(shi)量程儀表(biao)。首先要根(gēn)據輸氣流(liu)量，選擇最(zui)佳内徑的(de)孔闆。智能(neng)差壓變送(sòng)器量程宜(yí)在滿量💰程(cheng) 10% ～ 90%，智能壓力(li)變送器量(liàng)程宜在滿(man)量程30%～75%，采選(xuǎn)用絕壓🔆量(liang)程儀表，精(jīng)度建議選(xuan)用0.1%。
3.3 儀表的(de)安裝
   孔闆(pǎn)流量計應(ying)垂直于管(guan)道軸線安(an)裝，且與管(guan)道同💘心💃，偏(pian)差應滿足(zú)小于 1°。孔闆(pǎn)流量計應(ying)配套提供(gòng)機械裝置(zhì)指示孔闆(pǎn)片，用來測(ce)試是否安(an)裝在管徑(jìng)中心[4]。孔闆(pan)安裝在在(zai)法蘭之間(jiān)固定後，允(yun)許🧡自由熱(rè)膨脹🈲而不(bú)産生💃🏻扭曲(qǔ)變形✊，在滿(mǎn)足設計壓(ya)力的情況(kuang)下，由于其(qí)它作用力(lì)或差壓引(yin)起的彈性(xing)形變、塑性(xing)扭曲都不(bú)應超過直(zhi)線斜度的(de) 1%。孔闆上下(xia)遊取壓孔(kong)的直徑相(xiàng)同，建議直(zhí)徑🔆應小于(yu)13mm；取壓孔中(zhong)心線應平(píng)行于地面(mian)、且與管道(dao)中心線垂(chuí)直相交，偏(pian)差不應大(da)于 3°。
3.4 加強計(ji)量管理維(wei)護、健全計(ji)量規章制(zhi)度
   加強計(ji)量裝置的(de)日常管理(lǐ)維護，如定(dìng)期對壓力(li)儀表進行(háng)計量标定(dìng)，發現有異(yì)常或損壞(huai)情況，應及(jí)時進行維(wei)修；冬季氣(qi)溫下降📞，易(yi)發生凍堵(du)，需增加排(pai)污🔞次數，給(gěi)差壓變送(song)器加裝保(bao)溫設備；加(jia)強節孔闆(pǎn)流⭐量計的(de)排污和清(qing)洗檢查等(děng)等⭐[5]。健全計(jì)量🐉規章制(zhì)度📐，如定期(qi)維護🐆、周期(qi)送檢等。嚴(yán)格管理，做(zuò)到計量裝(zhuang)置有記錄(lù)，操作有⚽規(guī)程，使用有(you)制度，維修(xiū)有周期。
3.5 加(jia)強業務培(pei)訓、提高技(ji)術人員素(sù)質
   加強現(xiàn)場操作員(yuán)的業務培(péi)訓，提高操(cao)作員的技(ji)術水平和(hé)✊解決♌問題(ti)的能力，更(gèng)好的做好(hao)流量計地(di)檢修、維⚽護(hu)、保養工作(zuò)。
4 結束語
   孔(kǒng)闆流量計(ji)在油田已(yi)經應用多(duo)年 , 起到重(zhòng)要的作用(yong)。同時還能(neng)⛹🏻‍♀️改善勞動(dòng)條件，節省(shěng)人力，提高(gāo)天然氣調(diao)配水平和(he)操🌈作人員(yuán)的工作效(xiào)率，降低生(shēng)産成本。孔(kǒng)闆流量計(ji)在應用中(zhōng)💃将進一步(bù)優化和完(wan)善、降低誤(wù)差，提高計(ji)量準确性(xìng)

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