摘 要: 天然氣集輸過程中，差壓孔板式流量計使用較為廣泛，差壓孔板式流量計標(biāo)準(zhǔn)孔板材質(zhì)選擇、人工安裝、日常維護管理往往影響計量的準(zhǔn)確性。本文主要介紹差壓孔板式流量計工作原理、計量誤差分析及提出針對性計量誤差消除措施，來提高差壓孔板式流量計計量準(zhǔn)確度，降低計量誤差。
  天然氣流量計量是天然氣工業(yè)生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)，計量準(zhǔn)確與否不但影響天然氣供需雙方的經(jīng)濟利益，而且影響計量交接、氣量結(jié)算和企業(yè)信譽，因此，天然氣計量在生產(chǎn)、生活中尤為重要。本文針對普光、西氣東輸天然氣氣站計量情況，主要闡述差壓孔板式流量計在材質(zhì)選擇、安裝、維修過程中，易產(chǎn)生計量誤差環(huán)節(jié)原因分析及相應(yīng)措施防范。

1、差壓孔板式流量計工作原理：
  差壓孔板式流量計管道內(nèi)的連續(xù)流動流體在經(jīng)過孔板時，流體截面急劇收縮，在管壁處產(chǎn)生阻力***大，流速降低***大，流速較低，壓力***高，而管道中心處流速***大，壓力較低，其結(jié)果使流體在徑向由孔板中心至邊緣形成加速度。在這一徑向加速度的影響下，靠近管壁的流體質(zhì)點流向發(fā)生偏轉(zhuǎn)向孔板口處流動，形成流束的局部收縮( 見圖 1) 。在孔板開孔中心處流速***快，靜壓力較低，使流體在經(jīng)過孔板節(jié)流前與在孔板節(jié)流時，出現(xiàn)壓力差，此壓力差與流體的流量平方成正比例關(guān)系，流體的流量依靠這種正比例平方關(guān)系進行計算。

圖 1 流體在節(jié)流后流束收縮圖
  差壓孔板式流量計使用優(yōu)點: ①孔板按標(biāo)準(zhǔn)制造無須標(biāo)定。結(jié)構(gòu)牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，維修方便、適應(yīng)性強和價格較低; ②應(yīng)用范圍廣泛; ③檢測件與變送器、顯示儀表可以由不同廠家生產(chǎn)提供，便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。
  缺點: ①測量精度普遍偏低; ②范圍度窄，一般僅 3: 1 ～ 4: 1; ③現(xiàn)場安裝條件要求高; ④壓損大( 指孔板、噴嘴等) 。

2、計量誤差分析：
2.1、材質(zhì)對計量誤差的影響：
  差壓孔板式流量計標(biāo)準(zhǔn)孔板具有測量精度高、安裝方便、使用范圍廣、造價低等特點，與三閥組、差壓變送器配套，可廣泛應(yīng)用于各種介質(zhì)的流量測量。但是國內(nèi)孔板材質(zhì)較差，孔板在***初使用時才可能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，使用一段時間后孔板入口邊緣的磨損加劇，發(fā)生鈍化使流出系數(shù) C 值改變，從而影響流量計準(zhǔn)確度。輕微的會引起流量測量值 5% 的負(fù)偏差，嚴(yán)重的能達到 12% 的負(fù)偏差。

2.2、人工安裝對計量誤差的影響：

圖 2 孔板變形對精度的影響
  差壓孔板式流量計若安裝或維修不當(dāng)，使孔板產(chǎn)生變形，導(dǎo)致流量測量誤差偏大。如圖 2 在法蘭取壓的孔板上進行測試，變形后的孔板測量***大誤差約為 3． 5% 。

2． 3、維護管理對計量誤差的影響：
  差壓孔板式流量計在計量過程中，未嚴(yán)格執(zhí)行計量管理規(guī)程要求定期維修和檢驗，設(shè)備會老化、管線會腐蝕以及天然氣中的油水和沙粒粉塵會造成計量準(zhǔn)確度下降，產(chǎn)生計量誤差大。如節(jié)流裝置未定期地進行檢查清洗，孔板取壓裝置會嚴(yán)重污染，孔板迎流面污物堆積，計量結(jié)果易偏低，附加誤差無法估計; 計量旁路管道閥門內(nèi)漏，計量值易偏低; 計量檢測器具使用和維護不當(dāng)，造成測量參數(shù)的附加誤差等。

3、提高計量準(zhǔn)確度的措施：
3． 1、標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置的制造與安裝：

3． 2、采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置：
  在符合技術(shù)特性和規(guī)范的前提下，應(yīng)適當(dāng)更新節(jié)流裝置和新工藝。可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置，節(jié)流元件可地安裝在固定的座體內(nèi)( 座體通過法蘭與管道連接) ，在不拆動管道或不停止流體輸送的情況下，可方便地提升孔板，進行檢查、清洗或更換，從而保證了計量準(zhǔn)確度。大口徑孔板易采用帶液壓升降的，這種節(jié)流裝置使孔板提升輕便，還配有清洗室和清洗機構(gòu)，為解決準(zhǔn)確計量提供了有效手段。

3． 3、天然氣相對密度的影響：
  密度參數(shù)是天然氣測量中極為重要的物性參數(shù)，密度測量的不準(zhǔn)確對整個測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度有著很大影響。根據(jù)計量條件估算密度帶來的不確定度: 當(dāng)儀表精度較低運行在下限時，不確定度為 ± 0．818% ; 反之，不確定度則在 ± 0． 793% ，由此可見密度在流量測量中至關(guān)重要，所以為了準(zhǔn)確進行天然氣計量，應(yīng)選用在線色譜儀進行組分在線分析。

3． 4、應(yīng)用合理的流量積算方案：
  根據(jù)天然氣計量工況條件和用戶對計量精度的要求，應(yīng)采用對壓力、溫度和天然氣組分變化對流量自動部分補償或全補償?shù)姆e算方案，計量系統(tǒng)測量儀表配備和精度的選用應(yīng)符合 GB /T18603—2001《天然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求》。用智能差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計算機組成在線檢測系統(tǒng)，使溫度和壓力變化得到補償，可以提高測量準(zhǔn)確度，降低流態(tài)脈動( 或波動) 引起的流量測量附加誤差?？装辶髁坑嬃砍瘫纫话銥?1∶ 3，而實際測量天然氣流量變化有時會超過這個范圍，在這種情況下，其測量準(zhǔn)確度顯著下降。如果采用定值節(jié)流裝置，寬量程智能差壓變送器與流量計算機配套使用，可方便地擴展流量量程或遷移量程，進而實現(xiàn)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計的智能化。
3． 5、避免人為計量誤差：
  加強計量管理，提高操作人員技術(shù)素質(zhì)，積極引進吸收國外先進的天然氣計量技術(shù)。