天然氣輸氣場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)誤差分析探討

魏 濤

（陜西省天然氣股份有限公司漢中分公司 陜西安康）

天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料。由于天然氣管道的迅速發(fā)展，要求對(duì)天然氣流量進(jìn)行更加準(zhǔn)確的計(jì)量。孔板計(jì)量方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、計(jì)量精度較高，成為我國(guó)天然氣流量最主要的計(jì)量方式，并在全國(guó)各大油氣田均有應(yīng)用。據(jù)調(diào)查，石油天然氣行業(yè)采用孔板流量計(jì)作為貿(mào)易計(jì)量的約占95%以上。天然氣流量計(jì)量是天然氣生產(chǎn)和使用中必須解決的一個(gè)重要問(wèn)題，在企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理中流量計(jì)量是一項(xiàng)日常進(jìn)行的重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量不但能公平地進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算，而且能指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。公司在天然氣生產(chǎn)計(jì)量中大多選用的流量計(jì)儀表是孔板流量計(jì)，用以外輸計(jì)量。

一、孔板流量計(jì)

1.孔板流量計(jì)的特征

孔板流量計(jì)的主要部件高級(jí)孔板閥（采用高級(jí)型閥式孔板節(jié)流裝置），主要用于差壓式流量計(jì)的信號(hào)的產(chǎn)生和傳輸，可實(shí)現(xiàn)在線更換孔板，不影響輸送介質(zhì)，無(wú)附加管路；裝置內(nèi)有孔板安裝定位機(jī)構(gòu)，標(biāo)定準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)；該裝置設(shè)有上、下兩個(gè)密封腔，以及滑閥部件，無(wú)旁設(shè)附加管線，裝置上、下腔間的密封件采用全硬密封結(jié)構(gòu)，閥板和閥座采用22Cr堆焊硬質(zhì)合金，設(shè)有注入密封脂輔助結(jié)構(gòu)，可以防止閥座、閥板密封面上污物的沉淀；采用法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板作為流量檢測(cè)元件。

孔板流量測(cè)量系統(tǒng)一般由節(jié)流裝置（標(biāo)準(zhǔn)孔板）、差壓變送器及數(shù)據(jù)處理器（開方積算器或計(jì)算機(jī)）組成。孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，它可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計(jì),是由一次檢測(cè)件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應(yīng)用于氣體.蒸汽和液體的流量測(cè)量.具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,性能穩(wěn)定。

2.孔板流量計(jì)的主要特點(diǎn)

孔板流量計(jì)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、易于復(fù)制、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉。最大優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化，只要按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 5167），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T 21446-2008）設(shè)計(jì)、制作、安裝，依據(jù)國(guó)家檢定規(guī)程（JJG 640）進(jìn)行本體幾何尺寸和二次儀表檢定，就可以不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定而直接投入使用。使用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)可以無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn)，通過(guò)測(cè)量孔板前后差壓，來(lái)確定流體流量，并可估算測(cè)量誤差，是目前所有流量計(jì)中唯一達(dá)此標(biāo)準(zhǔn)的，至今尚無(wú)任何其他流量計(jì)可與之相比。但沒(méi)有誤差的測(cè)量是沒(méi)有的，而且由于孔板流量計(jì)的測(cè)量方法是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，是經(jīng)國(guó)際上長(zhǎng)期大量深入細(xì)致研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，所以只有與實(shí)驗(yàn)時(shí)的節(jié)流裝置幾何相似、流體動(dòng)力學(xué)相似，才可得到預(yù)期的測(cè)量準(zhǔn)確度。為了提高孔板流量計(jì)在天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確度，分析和掌握測(cè)量裝置本身在使用過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因是計(jì)量工作中必不可少的一項(xiàng)重要工作。

二、造成天然氣計(jì)量誤差的原因

1.計(jì)量誤差來(lái)源

孔板流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用中還存在不少問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)使用條件的好壞惡劣，節(jié)流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線、孔板片就是出現(xiàn)誤差和使用維護(hù)的重點(diǎn)。天然氣從地層中開采出來(lái)后，雖經(jīng)分離、除塵和過(guò)濾，但節(jié)流裝置在使用中也受到不同程度的腐蝕，特別對(duì)孔板直角入口邊緣和測(cè)量管內(nèi)壁的沖刷、腐蝕尤為嚴(yán)重，這將影響孔板直角入口邊緣半徑和測(cè)量管內(nèi)壁的相對(duì)粗糙的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，流出系數(shù)將發(fā)生變化，流量測(cè)量不確定度超出估計(jì)數(shù)。

2.計(jì)量?jī)x表誤差

采用孔板流量計(jì)，對(duì)孔板加工的技術(shù)要求是十分嚴(yán)格的，一定要符合GB 2624-1981或SY/T 6143-2003（用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量）標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，否則，會(huì)給天然氣流量測(cè)量結(jié)果帶來(lái)很大的誤差?？装宓钠暮蛷澢强装宓闹圃彀惭b和使用中影響計(jì)量?jī)x表精度的主要因素。

（1）孔板安裝。盡管安裝規(guī)范一般都能夠掌握，但有些細(xì)節(jié)往往沒(méi)有引起重視，導(dǎo)致較大的計(jì)量誤差。如：密封墊片內(nèi)孔未按環(huán)室尺寸加工，墊片伸出環(huán)室，干擾流體穩(wěn)定流動(dòng)：導(dǎo)壓管走向不合理，差壓無(wú)法順順利傳導(dǎo)；平衡器不水平，直接產(chǎn)生計(jì)量誤差等。

（2）孔板偏心和β的不確定度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，孔板應(yīng)與節(jié)流裝置中的直管段對(duì)中。一般說(shuō)來(lái)，孔徑比β值越高，偏心率對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響越大。β=d/D，d為孔板開孔直徑，D為管道內(nèi)徑。

（3）孔板彎曲。節(jié)流裝置中伸入管內(nèi)的墊片、焊縫等也會(huì)引起測(cè)量誤差，誤差大小與突出物位置、孔板與突出物的距離以及突出量等有關(guān)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)β=0.7，突出物位于孔板上游管徑2倍時(shí)，產(chǎn)生誤差最大；若突出物位于孔板上游處，誤差為16%～50%。若位于下游，則對(duì)計(jì)量精度的影響相對(duì)較小。

3.孔板流量計(jì)的軟件問(wèn)題產(chǎn)生的誤差

采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量，其流量值與天然氣組分、差壓、壓力、溫度等有關(guān)。實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)流量值，這是現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)也是我們最關(guān)心的問(wèn)題。在多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)流量值定的都比較高，但實(shí)際運(yùn)行流量值較低，簡(jiǎn)要分析其原因主要有3個(gè)原因。

（1）差壓變送器的可靠度是按引用誤差計(jì)量的。差壓計(jì)的誤差分布：若系統(tǒng)在50%以下運(yùn)行，差壓計(jì)的相對(duì)誤差在+1%～+6%，對(duì)流量的影響+1%～+3%。同時(shí)由于雷諾數(shù)是流量值的函數(shù)，流量值偏離必定引起雷諾數(shù)的變化，這樣必然引起流出系數(shù)的變化。這些影響集中在一起，從而產(chǎn)生實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)值。

（2）介質(zhì)溫度壓力偏離設(shè)計(jì)值在節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，對(duì)介質(zhì)流體（包括氣體和液體）流量是設(shè)計(jì)工況下的質(zhì)量流量，這特定條件包括的參數(shù)很多，主要是溫度和壓力參數(shù)。在這特定的條件（溫度、壓力等）下介質(zhì)流體的密度是一定的，如果在實(shí)際運(yùn)行時(shí)介質(zhì)流體的溫度、壓力等主要參數(shù)值偏離設(shè)計(jì)值，介質(zhì)流體的密度必然也會(huì)改變。而介質(zhì)流體的密度改變，對(duì)流量值的影響是很直觀的。

（3）為了工藝操作的方便，儀表指示值給出的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量，這是根據(jù)介質(zhì)流體的密度換算出來(lái)的。而介質(zhì)流體的密度改變使其換算關(guān)系也改變。兩種影響都會(huì)引起節(jié)流裝置測(cè)量時(shí)的實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)值。

4.孔板流量計(jì)硬件的問(wèn)題產(chǎn)生的計(jì)量數(shù)據(jù)誤差

孔板開孔不合適加工尺寸不符合設(shè)計(jì)要求。3閥組中的平衡閥關(guān)不嚴(yán)，有少量的泄漏致使氣體在引壓管中流動(dòng)，減少了進(jìn)變送器的差壓信號(hào)使儀表輸出偏低。檢查方法是將3閥組中的高低壓閥關(guān)閉。如果平衡閥有漏，則輸出會(huì)不停的緩慢下降，直至為零，否則儀表輸出應(yīng)不變。安裝不妥造成的誤差。例如管線布置的偏離，管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的，其產(chǎn)生的主要原因是現(xiàn)場(chǎng)不能滿足直管段要求的長(zhǎng)度；孔板倒裝使流量計(jì)示值下降。儀表本身產(chǎn)生的誤差。例如孔板入口直角銳利度；孔板厚度誤差；節(jié)流件附件產(chǎn)生臺(tái)階、偏心；孔板上游端面平度；環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺(tái)階、偏心；取壓位置；焊接、焊縫突出；取壓孔加工不規(guī)范或堵塞；節(jié)流件不同軸度。其他誤差。運(yùn)銷處天然氣輸氣工區(qū)最常見(jiàn)的誤差例如孔板彎曲（變形）；上游測(cè)量管、上游端面沉積臟物；孔板入口直角邊緣變鈍、破損；孔板被劃傷、密封圈損壞、長(zhǎng)期使用管道腐蝕，這些硬件問(wèn)題要相對(duì)容易發(fā)現(xiàn)和糾正，針對(duì)硬件問(wèn)題天然氣輸氣工區(qū)制定了保養(yǎng)孔板的有效措施：定期對(duì)孔板進(jìn)行檢查，維護(hù)保養(yǎng)，加注密封脂，及時(shí)更換相應(yīng)部件。

5.差壓變送器的問(wèn)題

差壓變送器高低壓導(dǎo)管接反?，F(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為差壓變送器的輸出不上升反而變?yōu)榱阆?，可用以下兩種方法：一是改變檢測(cè)部件和傳送部件的相對(duì)位置和導(dǎo)壓管接口；二是改變正反作用接片位置。儀表引壓管堵塞，引起流量計(jì)儀表輸出變化緩慢，甚至不變。天然氣內(nèi)含有固體懸浮顆?；蛴臀?，時(shí)間久了，有的還會(huì)固化，引起引壓管堵塞，使測(cè)量無(wú)法正常進(jìn)行。例如差壓變送器引壓管冬季凍堵（濕氣），引起計(jì)量不準(zhǔn)確，天然氣輸氣站針對(duì)這點(diǎn)，增設(shè)了電伴熱，保溫措施，定期排污。

6.使用條件變化引起的誤差

這種誤差主要是由脈動(dòng)流現(xiàn)象和超量程、流程頻繁波動(dòng)問(wèn)題引起的。管道中氣體流速和壓力發(fā)生突然變化，造成脈動(dòng)流，引起差壓波動(dòng)，當(dāng)節(jié)流裝置上出現(xiàn)明顯的脈動(dòng)流時(shí)，計(jì)量可能產(chǎn)生較大誤差，有關(guān)文獻(xiàn)指出脈動(dòng)流引起的誤差最大可達(dá)20%～30%。當(dāng)前，輸氣干線脈動(dòng)主要來(lái)源：天然氣氣井為氣水同產(chǎn)，這些井的計(jì)量差壓均發(fā)生波動(dòng)；長(zhǎng)輸管道或氣田管道積液造成差壓波動(dòng)；氣井之間的壓力干擾造成差壓波動(dòng)；由于小用戶用氣不均衡，氣量瞬間發(fā)生急劇變化，供氣閥突開或突關(guān)都會(huì)導(dǎo)致差壓波動(dòng)。

7.氣質(zhì)條件引起的誤差

（1）天然氣中的雜質(zhì)。天然氣從地層中采出來(lái)，雖然經(jīng)過(guò)分離、除塵或過(guò)濾，但由于處理不徹底或集氣管網(wǎng)和輸氣干線內(nèi)腐蝕物的影響，使得天然氣中混有少量的液體或固體雜質(zhì)，這些雜質(zhì)易聚集在孔板截面收縮、流速突變的孔口銳邊上，而孔板流量計(jì)對(duì)孔板銳邊、截面及流線的變化非常的敏感。此外，天然氣中的雜質(zhì)還會(huì)對(duì)孔板產(chǎn)生沖刷和腐蝕，特別是對(duì)孔板直角入口邊緣和測(cè)量管內(nèi)壁的沖刷腐蝕特別嚴(yán)重，這將影響到孔板直角入口邊緣圓弧半徑和測(cè)量管內(nèi)壁相對(duì)粗糙的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，孔板流出系數(shù)也將發(fā)生變化，使測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)不到要求。所以，要經(jīng)常對(duì)孔板進(jìn)行清洗，使之保持干凈、平衡的橫截面。

（2）天然氣的含水量。天然氣的含水量也對(duì)天然氣計(jì)量準(zhǔn)確度有著很大的影響。美國(guó)雪佛龍公司和科羅拉多工程實(shí)驗(yàn)站用注水后的孔板流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量得到了2個(gè)結(jié)果。①孔板流量計(jì)測(cè)量氣體流量，當(dāng)氣體中央帶少量液體時(shí)，流量測(cè)量不確定度偏高，測(cè)量的濕氣流量隨β的增加而減少，在β比為0.7時(shí)，測(cè)得的流量偏差為-1.7%。②夾帶少量液體時(shí)，在β比為0.5時(shí)表明孔板性能較好，但是應(yīng)將夾帶液體在孔板上游脫出，以獲得最佳的計(jì)量性能。

8.計(jì)量系數(shù)引起的誤差

（1）流出系數(shù)C對(duì)計(jì)量精度的影響 流出系數(shù)C是在上游直管段充分長(zhǎng)的試驗(yàn)條件下，并且孔板節(jié)流裝置在滿足規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)下進(jìn)行校準(zhǔn)標(biāo)定才有效。當(dāng)R較小時(shí)，流出系數(shù)會(huì)變大，當(dāng)R較大時(shí)，流出系數(shù)會(huì)變小。流出系數(shù)C隨流量的增大而減小，實(shí)際流量越小于刻度流量，流出系數(shù)C引起的流量誤差則越大?？装辶髁坑?jì)的流出系數(shù)C不是一個(gè)定值，它隨R的變化而變化，但是當(dāng)R增大到某一數(shù)值時(shí)，變化量減小。對(duì)于法蘭取壓，R應(yīng)該在106以上，對(duì)于角接取壓，R應(yīng)在2×105以上。

（2）可膨脹系數(shù)ε對(duì)流量計(jì)量的影響。ε是因氣體流經(jīng)孔板時(shí)密度產(chǎn)生變化而引入的修正系數(shù)，這是流量誤差的一個(gè)重要來(lái)源。當(dāng)天然氣流量低于設(shè)計(jì)流量時(shí)，實(shí)際的ε低于設(shè)計(jì)的ε，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏?。环粗?，測(cè)量結(jié)果偏大。當(dāng)實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量一致，而靜壓P1低于設(shè)計(jì)壓力，實(shí)際的ε小于設(shè)計(jì)的ε，使流量測(cè)量偏大，反之偏小。

（3）天然氣壓縮因子對(duì)流量計(jì)量的影響。流量計(jì)量結(jié)果是以工作狀態(tài)下的流量形式給出，由于各地工況不同，需將流量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的氣體流量。在壓力不高、溫度不低的情況下，可以按照理想氣體方程進(jìn)行體積流量換算。然而，實(shí)際氣體和理想氣體總有一定差別，尤其是在管道壓力較大或是溫度變化較大的情況下，氣體并不遵循理想氣體狀態(tài)方程。天然氣壓縮系數(shù)的求解有卡茨曲線圖求解法

9.其他原因引起的誤差

其他誤差因素有：管道泄漏、人為破壞、管理不嚴(yán)、不合理的積算和取值方法、計(jì)量工況偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件。積算方法本身不合理，對(duì)溫度、壓力、氣體組成的變化沒(méi)有自動(dòng)補(bǔ)償以及突發(fā)事件等毫無(wú)疑問(wèn)也是引起天然氣計(jì)量誤差的原因。特別是管道泄露引起的誤差相當(dāng)大。例如節(jié)流裝置前后的差壓一般都很小（有的僅為6 kPa～60 kPa），管道壓力往往是它的幾十倍，如發(fā)生導(dǎo)壓管泄漏或堵塞，不僅給計(jì)量帶來(lái)誤差，而且會(huì)損壞差壓變送器。

三、相關(guān)的改進(jìn)措施及預(yù)防辦法

1.嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)加工孔板合理選擇差壓量程

嚴(yán)格按照GB 2624-1981或SY/T 6143-2003標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定加工孔板?？装骞?jié)流裝置在使用前的安裝中應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)安裝設(shè)計(jì)，根據(jù)孔板前阻力件形式，配接足夠長(zhǎng)度的直管段，至少應(yīng)選孔板前30D。當(dāng)場(chǎng)地不允許時(shí)，必須在孔板前的直管段上安裝整流器。孔板入口端面必須與管道線垂直，其偏差應(yīng)≤1°。安裝時(shí)孔板嚴(yán)禁反向。要正確使用和選擇壓差計(jì)，當(dāng)壓差計(jì)工作量程在30%以下時(shí)，必須及時(shí)更換壓差計(jì)的量程或孔板規(guī)格。法蘭取壓β值應(yīng)在0.2～0.75，角接取壓β值應(yīng)在0.4～0.6。

2.對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理修正和管理

在日常生產(chǎn)中應(yīng)定期對(duì)孔板進(jìn)行清潔、維修或撤換并且對(duì)測(cè)量流量進(jìn)行修正。在孔板流量計(jì)日常使用過(guò)程中，要確保準(zhǔn)確的計(jì)量，還應(yīng)至少每月一次清洗檢測(cè)孔板、檢查儀表零點(diǎn)、儀表轉(zhuǎn)換通道、核對(duì)流量計(jì)算程序，對(duì)有坑蝕及劃痕的孔板應(yīng)及時(shí)更換。 加強(qiáng)職工的計(jì)量業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高其技術(shù)水平和發(fā)現(xiàn)故障、解決問(wèn)題的能力。做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作，延長(zhǎng)其使用壽命。建立健全各級(jí)計(jì)量管理責(zé)任制度，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具周期送檢和維護(hù)制度，工作儀表檢驗(yàn)、調(diào)校和維修制度，計(jì)量設(shè)備和計(jì)量?jī)x表的資料檔案管理制度等。每月至少清洗檢測(cè)1次孔板，檢查儀表零點(diǎn)、儀表D/A轉(zhuǎn)換通道，核對(duì)流量計(jì)算程序，對(duì)有坑蝕及劃痕的孔板應(yīng)及時(shí)更換，加強(qiáng)對(duì)天然氣生產(chǎn)情況的監(jiān)測(cè)，及時(shí)消除誤差。 從節(jié)流裝置不確定度的計(jì)算公式可以看出，天然氣的壓力、密度、溫度和壓縮系數(shù)的變化將直接影響到測(cè)量的準(zhǔn)確度，因此，應(yīng)該選擇合適的儀表來(lái)測(cè)量天然氣的壓力、密度、溫度等特性參數(shù)。在天然氣物性參數(shù)波動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行修正，最好做到時(shí)時(shí)測(cè)量，時(shí)時(shí)修正。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)巡視檢查，定期排污，防止管道泄漏此類情況發(fā)生。

3.量值溯源，量值溯源是確保天然氣計(jì)量準(zhǔn)確度的有效措施。

（1）當(dāng)孔板節(jié)流裝置的一次裝置設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)和使用完全符合SY/T 6143-1996標(biāo)準(zhǔn)中1-7章的全部技術(shù)要求時(shí)，即可達(dá)到幾何和流體力 學(xué)相似，在此基礎(chǔ)上可以執(zhí)行單參數(shù)溯源，節(jié)流裝置部分用長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行幾何尺寸干檢，壓力、溫度、時(shí)間或氣樣分析用各自的標(biāo)準(zhǔn)器具或標(biāo)準(zhǔn)樣氣進(jìn)行檢驗(yàn)，并將標(biāo)準(zhǔn)器與國(guó)家基準(zhǔn)建立溯源鏈。

（2）對(duì)用于貿(mào)易計(jì)量的孔板流量計(jì)量裝置，建議流量計(jì)投入使用前或使用一段時(shí)間后，進(jìn)行實(shí)流檢定或校準(zhǔn)，以保證一次儀表的準(zhǔn)確度。

（3）天然氣組成分析應(yīng)采用GB/T 13610-2014規(guī)定的方法進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)氣體應(yīng)選擇經(jīng)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局考核合格的、有合格證并標(biāo)有不確定度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，標(biāo)準(zhǔn)氣體準(zhǔn)確度應(yīng)不低于2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣體（2%）。在條件許可的條件下，應(yīng)開展天然氣在線組成分析和物性參數(shù)的在線測(cè)定。

4.采用可換孔板節(jié)流裝置和定制節(jié)流裝置

可換孔板節(jié)流裝置可以在不拆動(dòng)管道或不停輸情況下，方便提升孔板進(jìn)行檢查、清洗或更換，保證計(jì)量準(zhǔn)確?？装辶髁坑?jì)測(cè)量范圍一般為3.5∶1，而實(shí)際工況并不都在此范圍，一旦超過(guò)測(cè)量范圍，必將引起測(cè)量誤差。如果采用定值節(jié)流裝置與寬量程差壓變送器、智能流量積算儀或流量計(jì)算機(jī)配套使用，就能方便的實(shí)現(xiàn)量程的擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)差壓流量計(jì)的智能化。同時(shí)，采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。可換孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套，將實(shí)現(xiàn)節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于提高節(jié)流裝置計(jì)量的準(zhǔn)確度。

5.推進(jìn)計(jì)量方式的自動(dòng)化智能化發(fā)展

隨著微傳感器和微計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，天然氣計(jì)量已逐步向在線、實(shí)時(shí)、智能靠近，改進(jìn)傳感器技術(shù)來(lái)提高天然氣計(jì)量精度非常有效，將測(cè)量傳感器和采集、儲(chǔ)存及傳輸數(shù)據(jù)用電子元件都集于一個(gè)模件的集成系統(tǒng)將成為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，體積更小，功能更強(qiáng)，價(jià)格更便宜。隨著天然氣輸送管線的不斷改進(jìn)，現(xiàn)有的氣體測(cè)量技術(shù)應(yīng)得到改進(jìn)。

6.采用專用流量計(jì)算機(jī)的積算方案

專用積算方案采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)，可按用戶的要求進(jìn)行各種流量（體積流量和質(zhì)量流量）的精確計(jì)算，自動(dòng)連續(xù)地對(duì)流量進(jìn)行全補(bǔ)償或部分補(bǔ)償，只要將流量方程中各個(gè)系數(shù)的公式按一定的要求編程，就可達(dá)到精確積算流量的目的

7.安裝方面

（1）保證直管段長(zhǎng)度：GB/T 21446-2008嚴(yán)格規(guī)定要根據(jù)孔板前阻力件形式要求最短直管段長(zhǎng)度。實(shí)際工作中由于輸氣工藝等原因，在計(jì)量裝置上游往往有許多彎頭等阻流件，因此由直管段長(zhǎng)度不夠引起的計(jì)量誤差很常見(jiàn)，所以安裝時(shí)必須注意。當(dāng)場(chǎng)地不允許時(shí)，應(yīng)在孔板前直管段上安裝整流器。例如公司漢安線已設(shè)計(jì)加裝整流器。

（2）保證流體的流動(dòng)狀態(tài)：流出系數(shù)的誤差是影響孔板流量計(jì)準(zhǔn)確度的一個(gè)最重要因素，而標(biāo)準(zhǔn)中給出的流出系數(shù)的不確定度是在完全按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用情況下即達(dá)到幾何形狀相似和流體動(dòng)力學(xué)相似下的估計(jì)值。而這兩個(gè)相似條件綜合體現(xiàn)在孔板上游充分發(fā)展的速度分布及沒(méi)有旋渦和脈動(dòng)流狀態(tài)，而實(shí)際工作中遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這一水平，尤其壓力波動(dòng)范圍寬時(shí)。消除脈動(dòng)流的方法有：搞好清管、分離、吹掃工作，清除管道中的積液，可在管道最低處安裝分液器；在滿足計(jì)量能力條件下，減小管道直徑，提高差壓；控制孔板下游閥門；采用短引壓管線，減少管線中的阻力件，并使上下游管線長(zhǎng)度相等，減少系統(tǒng)中產(chǎn)生諧振和壓力脈動(dòng)振幅增加；安裝脈動(dòng)衰減器。

8.使用、維護(hù)方面

嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用、維護(hù)，其中孔板與差壓變送器及連接部分引壓管線是使用、維護(hù)的重點(diǎn)。工作中常遇到不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分析及解決方法如下。

（1）當(dāng)孔板損傷或入口銳利度改變，會(huì)使孔板上下游產(chǎn)生的差壓減少，這時(shí)流量計(jì)計(jì)算結(jié)果比實(shí)際流量偏小，即流出系數(shù)發(fā)生變化，測(cè)量不確定度將超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)給出的估算值。解決方法：①按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流出系數(shù)進(jìn)行修正或更換孔板，此時(shí)新孔板的直徑比應(yīng)略大于舊孔板；②若暫無(wú)新孔板更換，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流出系數(shù)C進(jìn)行孔板銳利度修正。

（2）孔板變形時(shí)，應(yīng)更換，新孔板的直徑比應(yīng)小于舊孔板。

（3）使用中的節(jié)流裝置應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21446-2008要求定期清洗、檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量直管段內(nèi)表壁有明顯沖刷、腐蝕、結(jié)垢時(shí)應(yīng)及時(shí)更換新的測(cè)量管段，否則一般情況下會(huì)使孔板流量計(jì)計(jì)量偏低。若暫無(wú)新測(cè)量管更換，應(yīng)對(duì)流出系數(shù)C按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行粗糙度修正。

（4）為防止取壓開關(guān)對(duì)差壓信號(hào)的節(jié)流，應(yīng)將針型閥取壓開關(guān)改為與導(dǎo)壓管相同通徑的球型閥。

（5）壓力變送器、差壓變送器準(zhǔn)確度要求優(yōu)于1級(jí)，將使用范圍控制在量程的1/4～3/4，并盡量使工作點(diǎn)附近示值誤差最小。當(dāng)差壓變送器工作在量程的20%以下時(shí)，應(yīng)改變差壓變送器量程或更換孔板。

（6）儀表嚴(yán)格周期檢定。注意儀表零位漂移，定期校準(zhǔn)，采用零位漂移小的儀表；為防止靜壓誤差，采用靜壓誤差小的變送器，如EJA變送器。

（7）孔板上下游應(yīng)使用零泄漏軌道球閥。

（8）操作人員要做好系統(tǒng)檢修，注意平衡閥內(nèi)漏及導(dǎo)壓管漏氣、堵塞問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)天然氣輸氣場(chǎng)站孔板流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性，盡可能的減少誤差，首先要加強(qiáng)管理、提高人員素質(zhì)?？装辶髁坑?jì)易于偏離標(biāo)準(zhǔn)的原因在于儀表本身的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，儀器自身誤差是制造時(shí)產(chǎn)生的，安裝和使用誤差則是在安裝時(shí)或長(zhǎng)期使用中由于流體介質(zhì)腐蝕、磨損等造成的。因此，應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求安裝流量計(jì)量系統(tǒng)，消除安裝誤差。在使用過(guò)程中，操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作，延長(zhǎng)其使用壽命，減少計(jì)量誤差。其次測(cè)量?jī)x表的正確選用也很重要。測(cè)量?jī)x表應(yīng)首選標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，當(dāng)流量變化范圍大時(shí)要考慮用寬量程智能差壓變送器（天然氣輸氣工區(qū)現(xiàn)用的都是智能差壓變送器）。保證儀表能夠穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行，這就是分析探討的目的所在。