天然氣孔板計量中存在的問題及對策
加入技術交流群
2.設計參數屬實
標準孔板是根據已知的工藝參數計算設計后加工而成，所以采集設計參數如天然氣的組分含量、流體的壓力、溫度等尤為重要，必須屬實。其中最為關鍵的是天然氣的密度。根據流量公式可知，流量與相對密度倒數的平方根成正比。假定相對密度與其它量不相關時，當相對密度的不確定度為±0.5%時，天然氣的標準體積流量的不確定度為±0.25%，即密度準確性直接影響流量計的準確性，與差壓同等重要。而實際工作中常常是將密度事先設定在流量儀表中經溫度、壓力補償后參與計算，但事實上天然氣成分是動態變化的，這樣就不可避免地產生了測量誤差。解決方法：
（1）通過在線氣相色譜儀適時測量天然氣密度；
（2）縮短取樣分析周期，及時計算密度并輸入二次儀表中，減少密度測量帶來的誤差。
3.壓縮因子
天然氣輸送過程中管道壓力較高，尤其是門站。這樣實際氣體與理想氣體差距很大，不再遵循理想氣體狀態方程，所以壓縮因子必須根據壓力、溫度隨時修正。
解決方法：根據國家標準《天然氣計量系統技術要求》（GB/T18603-2001）針對不同等級計量系統，適時計算超壓縮系數值。
二、安裝方面
1.保證直管段長度：GB/T21446-2008嚴格規定要根據孔板前阻力件形式要求最短直管段長度。實際工作中由于輸氣工藝等原因，在計量裝置上游往往有許多彎頭等阻流件，因此由直管段長度不夠引起的計量誤差很常見，所以安裝時必須注意。當場地不允許時，應在孔板前直管段上安裝整流器。
2.保證流體的流動狀態：流出系數的誤差是影響孔板流量計準確度的一個最重要因素，而標準中給出的流出系數的不確定度是在完全按標準設計、制造、安裝、使用情況下即達到幾何形狀相似和流體動力學相似下的估計值。而這兩個相似條件綜合體現在孔板上游充分發展的速度分布及沒有旋渦和脈動流狀態，而實際工作中遠遠達不到這一水平，尤其壓力波動范圍寬時。
消除脈動流的方法有：
（1）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；
（2）在滿足計量能力條件下，減小管道直徑，提高差壓；
（3）控制孔板下游閥門；
（4）采用短引壓管線，減少管線中的阻力件，并使上下游管線長度相等，減少系統中產生諧振和壓力脈動振幅增加；
（5）安裝脈動衰減器。
三、使用、維護方面
嚴格按標準規定使用、維護，其中孔板與差壓變送器及連接部分引壓管線是使用、維護的重點。現將工作中常遇到不易發現的問題分析并解決如下：
（1）當孔板損傷或入口銳利度改變，會使孔板上下游產生的差壓減少，這時流量計計算結果比實際流量偏小，即流出系數發生變化，測量不確定度將超過標準給出的估算值。解決方法：①按標準對流出系數進行修正或更換孔板，此時新孔板的直徑比應略大于舊孔板；②若暫無新孔板更換，應按國家標準對流出系數C進行孔板銳利度修正。
（2）孔板變形時，應更換，新孔板的直徑比應小于舊孔板。
（3）使用中的節流裝置應按照國家標準GB/T21446-2008要求定期清洗、檢查，當發現測量直管段內表壁有明顯沖刷、腐蝕、結垢時應及時更換新的測量管段，否則一般情況下會使孔板流量計計量偏低。若暫無新測量管更換，應對流出系數C按標準進行粗糙度修正。
（4）為防止取壓開關對差壓信號的節流，應將針型閥取壓開關改為與導壓管相同通徑的球型閥。
（5）壓力變送器、差壓變送器準確度要求優于1級，將使用范圍控制在量程的1/4-3/4之間，并盡量使工作點附近示值誤差最小。當差壓變送器工作在量程的20%以下時，應改變差壓變送器量程或更換孔板。
（6）儀表嚴格周期檢定。注意儀表零位漂移，定期校準，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）孔板上下游應使用零泄露軌道球閥。
（8）操作人員要做好系統檢修，注意平衡閥內漏及導壓管漏氣、堵塞問題。
四、計量管理方面
要確保標準孔板流量計的準確度，必須定期進行量值溯源。按照GB/T18603-2001《天然氣計量系統技術要求》標準，孔板流量計測量系統按照不同規模規定了準確度等級及配置的二次測量儀表要求，從設計開始，經施工、驗收、投產、操作和維護等都要按統一的技術要求執行，使天然氣流量測量、流量積算方法、流量計算程序軟件都在嚴格的技術要求控制中，抓好全面質量管理，才能確保流量測量的準確度。完善計量管理制度，制訂一項與GB/T21446-2008標準配套切合實際需要的孔板流量計操作使用和管理規程。
參考文獻：
[1]紀綱.流量測量儀表應用技巧[M]北京：化學工業出版社，2009.
[2]朱聰，蔣洪，陽朝暉.提高標準孔板流量計測量準確度的措施[J].油氣儲運，2005，（2）.(end)
評論