孔板計量天然氣流量產(chǎn)生誤差的原因分析注：要結(jié)合我們的生產(chǎn)實際情況和計量標(biāo)準(zhǔn)6143-1998進(jìn)行分析方愛國（吐哈油田丘東采油廠）摘要文章主要對在天然氣計量中使用最廣泛的孔板流量計在流量計量時產(chǎn)生誤差的一些原因進(jìn)行了分析。主題詞天然氣流量計量孔板流量計誤差一、前言孔板流量計在天然氣計量方面被最廣泛的采用?？装辶髁繙y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（開方積算器或計算機(jī)）組成。孔板流量計的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）適用于較大口徑管道的計量（目前口徑大于DN600的流量計一般只能選用孔板）。（2）無可動部件，耐用。（3）應(yīng)用歷史悠久，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最全。（4）制造相對容易，價格便宜。缺點(diǎn)：（1）測量范圍（量程比）窄，為3：1，且合理使用的流量是滿量程的30%～80%。（2）壓力損失最大，可達(dá)25%～50%。（3）計量準(zhǔn)確度受安裝條件影響很大。（4）前后直管段要求長，占地面積大。（5）計量準(zhǔn)確度受人為因素影響大。（6）不能直接讀出計量結(jié)果，使用不便。為了提高孔板流量計在天然氣計量的準(zhǔn)確度，分析和掌握測量裝置本身在使用過程中產(chǎn)生誤差的原因是計量工作中必不可少的一項重要工作。二、測量原理聚充滿管道的價流體，當(dāng)它胞流經(jīng)管道內(nèi)短的節(jié)流件艇時，如圖煮1供所示劃：衰龍圖1.籠孔板附近的蛙流速和壓力磁分布塞流速將在節(jié)洲流件處形成林局部收縮，錫因而流速增泊加，靜壓力飛降低，于是零在節(jié)流件愁前后便產(chǎn)生朽了壓差。流退體流量愈大郵，產(chǎn)生的壓房差愈大，這逮樣可依據(jù)壓拌差來衡量宋流量的大小冤。這種測量握方法是以流橫動連續(xù)性方襲程(短質(zhì)量守恒定此律怎)和伯努利飾方程(需能量守恒定涉律言)為基礎(chǔ)的練。壓差的大需小不僅與流蝴量還與其他活許多因素有口關(guān)，例如當(dāng)狗節(jié)償流裝置形式潔或管道內(nèi)流僚體的物理性蠻質(zhì)(密度、招粘度)不同陪時，在同樣蔬大般小的流量下算產(chǎn)生的壓差踏也是不同的私。易以伯努利方帝程式和流體供流動的連續(xù)帝性方程式為盞依據(jù)，天然海氣流量計量依的實用公式萌是：樹擴(kuò)女Q取n焰=A嶺h宴*怒α典0旁*量γ窗re膚*b嫌k博*F殖r況*痰ε慧*d父2耐*F沸g(shù)脾*F饞a削*F擁z敢*F惡t形*麻衫式中Q偉n蕩——湊標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)君下氣體體積跌流量舞糾A筋h搭——膝常數(shù)，視暈差壓、靜壓偷的單位而定曠，一般為8達(dá).6856揉晌α洋0悟——濫特定流量霸系數(shù)怖烏γ石re法——相測量管內(nèi)壁早流量修正系改數(shù)糊獅b雨k樣——搖孔板入口校邊緣銳利度揪修正系碌數(shù)獅宅F(xiàn)怠r嗚——倚雷諾數(shù)修正順系數(shù)巖株ε——拳氣體膨脹系桶數(shù)于預(yù)d糖——泡孔板在20他℃慣下實測的開世孔口徑惕爆F(xiàn)索a耀——云孔板熱膨脹際修正系數(shù)記已F聰g迫——船天然氣相對掩密度修正系奮數(shù)蝶F賄z哄——交超壓縮系數(shù)皂波F膨t沾——冶流體流動溫鬼度修正系數(shù)斤愚——促孔板上游側(cè)唉絕對壓力靜雄柿拐——即氣體流過孔下板時的差壓間三、誤差因攜素分析饒1、基本誤揀差群由測量碰裝置本身準(zhǔn)泉確度所決定徑的誤差。白由于孔板流除量計測得的污流量是根據(jù)先差壓信號間淚接求得的。蒙從公式可以盲看出，影響零測量準(zhǔn)確度搞的主要因素再是撕α閃、F、泉ε學(xué)等值。必須于保持壺α斥、F、舌ε糧均為恒定值釘，才讓能達(dá)到差壓伏和流量之間歌有恒定的對炒應(yīng)關(guān)系。但斧在實際生產(chǎn)刺中，啄α老、F、丘ε備都與某些因頸素有關(guān)，特騰別是流量系夫數(shù)岔α戚，它是一個障影響因素復(fù)而雜，變化范嚇圍大的重要致系數(shù)，如果闖在測量映過程中不能胳保證滲α百為恒定值，殘則測量誤差跳將會較大。磁從資料和實超驗證明，流悶量系數(shù)辟α盈值與取壓點(diǎn)文位置、孔板赴的開沃孔截面積和墳管道截面積閥比（m=翅d貢2玉/D秋2耗）、雷諾數(shù)件、管壁粗糙往度、孔板入宏口邊緣尖銳考度有關(guān)。所壘以，標(biāo)準(zhǔn)孔狗板的選用應(yīng)渣符合下列技疲術(shù)要求：濟(jì)（1）標(biāo)準(zhǔn)脂孔板的技術(shù)趣要求瘦1）孔板相粥對于開孔直斜徑d的軸線拋中心對稱；盾2）孔板上詳游端面A應(yīng)鴉于下游端面撲B平行，并販且與開孔直赤徑d的軸線蒼垂直；倦3）孔板A沙面、B面應(yīng)薯無可見的損斃傷；歐4）孔板開返孔直徑d的慕上游測直角錦入口邊緣G鈴應(yīng)銳利，無熔毛刺和劃痕告。校5）孔板開膜孔直徑d的掙內(nèi)圓柱表面摔長度e應(yīng)符鑒合：鋒0.005粉D胸≤市e膛≤捐0.02D亦；訂6）孔板的閥厚度應(yīng)符合緣：e粥≤徹F臟≤玩0.005浮D丙；紛7）孔板下道游側(cè)出口邊尤緣H和孔板灶開孔圓柱形肚下游側(cè)出口叮邊緣I應(yīng)無強(qiáng)毛刺、劃痕椅和可見損傷遺；示8）標(biāo)準(zhǔn)孔內(nèi)板在使用過礦程中，會由忍于天然氣的賽侵蝕而產(chǎn)生顏變形，從而址引起流量系膚數(shù)增大而產(chǎn)被生測量誤差引。因此孔板盆的材質(zhì)也是致保證孔板工體作可靠和測償量準(zhǔn)確的一索個因素。用芒于天然氣測潛量的孔板采角制一般為：祖Cr17、暖1Cr18岔Ni9Ti犁C以及其他示耐酸鋼。螞整套流量計易的精確度還芳決定于差壓寫變送器和流登量顯示儀的響精確度。會但是檔當(dāng)其他參數(shù)類的精確度不遞高時采用高犬精度差壓變遵送器并不能養(yǎng)起多大作禾用。流量顯拔示儀的作用戶主要在監(jiān)視檢運(yùn)行參數(shù)的齊穩(wěn)定性等方悉面，它的數(shù)究據(jù)轉(zhuǎn)換精度柿一般皂是無問題的西。因此，要體提高測量的夾精確度應(yīng)有賓一個全面估仆計，這樣才訊能作出技術(shù)階經(jīng)濟(jì)表性最佳方案走的選命擇。哨差仁壓儀表本身敬的精度也是呢造成基本誤固差的原因。鄉(xiāng)如果差壓儀動表的零點(diǎn)漂暫移，會使測征量結(jié)果與實快際值相差較淋大。福2、附加誤架差戀在流量計的將安裝和使用萌過程中，沒僅有嚴(yán)格遵守際技術(shù)要求和抱設(shè)計所提供賽的數(shù)據(jù)而找擊成的誤差。叨這種誤差的道大小是無法思估計的。但膏是通過對造惹成誤差因素級的分析，可羞以將誤差降源低?？装辶魉饬繙y量系統(tǒng)子安裝使用時世，必須符合茶下列技術(shù)要難求：比1）孔板安等裝時，他綁的開孔中心蜜和管道中心秘軸線同心，雄而且它的端耗面與管道軸尚線垂直；嗓2）孔板上宇、下樹游側(cè)取壓孔長軸線途符合距孔板腳上、下游端氏面的距離為脹25.4灘±棍0.8mm摟的要求；車拆3）取壓孔腸的軸線應(yīng)與仁孔板上下游雁側(cè)2D測量武管長度的內(nèi)穩(wěn)圓柱的軸線植垂直，取壓嫁孔的軸線與房孔板兩端面叮向外傾斜角寇的夾角不大乏于3度。取做壓孔直徑不嗚應(yīng)大于0.綢08D；爽4）孔板安魄裝需要前后夢直管段，直伐管段的長度深與孔板上游旬側(cè)局部阻力焰件的形式和臥直徑比模β卷有關(guān)，其確療定方法如下傻表：鬼表.桂孔板與阻流位件之間所要副求的直管段址長度（無流已動調(diào)整器）半（數(shù)值以管齡徑D倍數(shù)表準(zhǔn)示）群直徑比堪β運(yùn)孔肌板上輩游側(cè)（加入口）吼單個漸90讓o清彎頭臂

親兩個騙90唇o遙彎頭

挑在任意平面

來(S＞質(zhì)30D)揀牽在同一平面斑上的兩個糊90界o賣彎頭，仆S形狀趟(30D≥豈S＞10D松)汁在同一平面只上的療兩個駛90盞o團(tuán)彎頭，牢S形狀行(10D≥跑S)睛在垂直平面規(guī)上的兩個奇90按o籃彎頭，眠(30D≥咸S≥5D)淺在垂直平面陡上的兩個李90什o冒彎頭，夕(5D＞S脈)近單個起90墨o差三通紛單個柏45跟o瓜彎頭在同一另平面上的兩供個孔45渴o拉彎頭，斬S形狀(S漆＞22D)沒塔A誠B論A換B過A診B嫌A鴿B省A衛(wèi)B物A亂B胡A楚B司0.20鏟6粗3粒10僅10哄10蛇10儲19答18蒸34集17酒9秧3弟⑤慧⑤棕0.40垂16假3勻10雪10躍10射10仇44器18飲50花25鳳9強(qiáng)3晴30免9振0.50瓜22齡9薪18增10悔22奮10虎44溫18鞠75蚊34播19哨9若30蛋9虹0.60掀42倦13蔥30掏18燒42粉18級44窯18丟65鋼25懇29款18耍30傅18建0.67想44藝20竊44牢18鴿44葵20涼44松20汪60挎10弓36傻18打44處18緒0.75鄉(xiāng)44嶄20赤44喊18穿44艱22正44訊20射75蠟18像44糾18堡44咸18莫直徑比穗β率孔耗板上也游側(cè)（舅入口）孔孔板下游側(cè)嗽（出口）秋漸灶縮管在幣1.5D到梯3D的長度止內(nèi)由2D變氣為D浮漸擴(kuò)管在邪D到2D的隆長度內(nèi)由0餓.5D變?yōu)閳@D誦全靠孔球閥或閘鴉閥全開飼課對稱突縮管需溫度計套管?；虿蹇谥睆嚼∮诒?.03D條請前面全部阻滋流件類型和刮密度計套管脾

跳A譯B蓄A(yù)樸B督A泉B咐A愧B稿A屑B羊A主B俘0.20蟲5捉5樓16贏8血12慚6磚30屈15翻5區(qū)3屯4均2淹0.40捆5嫩5小16夾8談12陣6切30搶15沿5導(dǎo)3貪6須3催0.50脊6補(bǔ)5嬌18逃9泛12販6頑30擱15屢5塊3鳳6裹3級0.60嘆9媽5育22鍵11岔14善7靜30芒15魄5誠3焰7釋3.5土0.67霞12扔6棄27竟14的18雖9咳30凍15遼5全3雷7鈔3.5粒0.75袍22涉11劈38臉19袋24題12弄30耍15司5道3焦8叛4柱惡劣的安裝漢條件，可能員的話采用流群量調(diào)整器。貞溫度計套管蓄的安裝不會禁變更其上游添側(cè)的最小直疏管段長度。腔最小直管段虜長度是指孔壘板的上下游盾阻流件與孔唇板之間的長乏度，該長度嫂是從最靠近冠的彎頭或三癥通的曲面部轟分下游末端愧或漸縮管和腳漸擴(kuò)管的錐對管部分下游想末端測量起爆。篩5）皺差壓信號管萍路的安裝午痕差壓信攏號管路是指出節(jié)流裝置與跑差壓變送器隱(或差壓計海)的導(dǎo)壓管勤路。它是蒸孔板流量計被的薄弱吉環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)燒計鑰孔板流量計外的故障中引剩壓管路最多遇，如堵塞、食腐蝕、泄漏笛、凍結(jié)、假柿信號等等，略約占全脖部故障率的赴70％，因血此對差壓信壞號管路的配粗置和安裝應(yīng)虹引手起高度重視魚。沒（曬1冷）配取壓口取涂壓口一般設(shè)氣置在法蘭上般，當(dāng)測量管肯道為水平或貨傾斜時取壓懷口的安裝方桂向如圖擊2爽所示。它可盛以防止測液競體時氣體進(jìn)蠅入導(dǎo)壓管或籮測氣體時液防滴或污物進(jìn)計入導(dǎo)壓管。恨當(dāng)測量管道洲為垂直時，仆取壓口的位拋置在取壓位育置的平面上炊，方向可任沃意選擇。不館同溫度條件容下取壓接頭兄的安裝方法菠如圖鬧3斧所示。團(tuán)宿圖2.取候壓口位置安動裝示意柏壺泉融好隱犁植圖3.在碎管道上安裝圓取壓接頭的燥方法糧（肚2）導(dǎo)壓管靠慕導(dǎo)壓管的材滴質(zhì)應(yīng)按被測噴介質(zhì)的性質(zhì)撥和參數(shù)確定懲，其內(nèi)徑不善小于漠6mm，長護(hù)度最好在1瀉6mm以內(nèi)擁，各種被測錦介質(zhì)在不同逃長度時導(dǎo)壓態(tài)管內(nèi)徑的建翁議值如尖下勉表所示。導(dǎo)訪壓管應(yīng)垂直望或傾斜敷設(shè)抬，起傾斜度豪不小于1：朱12，粘度案高的流體，愁其傾斜度應(yīng)家更增大。當(dāng)縫導(dǎo)壓管長度泄超過30m軍m撇時，導(dǎo)壓管致應(yīng)分段傾斜朗，并在最高爪點(diǎn)與最低點(diǎn)舅裝設(shè)集氣器致（或排氣閥瓶）和沉淀器軋（或排污閥日）。正負(fù)導(dǎo)爐壓管應(yīng)練盡新量靠近敷脂設(shè)，防止兩繼管子溫度不庫同使信號失章真，嚴(yán)寒地線區(qū)導(dǎo)壓管應(yīng)旋加防凍保護(hù)秧，用電或蒸戰(zhàn)汽加丈熱保溫，要晝防止過熱，前導(dǎo)壓管中流舉體汽化會產(chǎn)耽生假差壓。疑表.導(dǎo)壓跳管的內(nèi)徑和派長度姻導(dǎo)壓管長度算/mm緒＜斃16000盤16000遣～4500蛇0征45000灶～9000推0怎導(dǎo)壓管直徑促/mm必被測流體捎水、水蒸氣隙、干氣體按7～9僚10蹄13日濕氣體灑13夜13煉13私低、中粘度仰的油品偉13她19爽25笑臟液體或氣跟體濃25跳25麗38岸6丸）測量氣體偵溫度的溫度釘計最好安裝偏在孔板下游丈側(cè)直管段以代外的地方，尿計算氣量時拼應(yīng)將此時所腹測新的氣流溫度醫(yī)換算成孔板喬上游側(cè)的氣尿流溫度，如液果溫度計安場裝在孔板上石游側(cè)，則溫襖度計業(yè)套管與孔板眼之間的直管書段長度L應(yīng)策滿足下列規(guī)疲定：紅當(dāng)溫度計套駐管直徑不大窄于0.03設(shè)D時（D為情計趣量管內(nèi)徑）概，L荷≥核5D；板當(dāng)溫度計套葬管直徑在0鑄.03D至喂0.13D閑范圍內(nèi)時（答D為計量管俊內(nèi)徑），L耽≥攏20D；狀孔歌板騾節(jié)流裝置安如裝于現(xiàn)場嚴(yán)沈酷的工作場也所，在長期狼運(yùn)行后，無肥論管道或節(jié)現(xiàn)流裝置都會磁發(fā)生一些變橡化，如堵塞碎、結(jié)垢、磨央損、腐蝕等膏等。檢測件垃是依靠結(jié)構(gòu)曬形狀及尺寸拒保持信號的掃準(zhǔn)確度，因趴此任何幾何繭形狀及尺寸愛的變化都會盈帶來附加誤健差。麻煩的筑是，測量誤腹差的變化并衣不寬能從信號中皆覺察到，因乏此定期檢查溜檢測件是必們要的?？梢岳矢鶕?jù)測量介煉質(zhì)的情況確網(wǎng)定檢句查的周期。倒孔板流量計超是一種從設(shè)應(yīng)計、制造到睜安裝使用要霧求很嚴(yán)格的菌儀表