孔板流量计在天然气计量中的误差原因分析
2013-03-20
天然气计量中，使用最多的是孔板流量计，它由节流装置、导压管、差压计、压力计和温度计等组成。正常情况下，它的测量准确度能满足国家标准和石油部标准的要求。但在实际工作中，由于节流装置设计、制造、安装和使用不符合标准要求，参数选择不当，用户负荷变化，人工取值不准等原因，都不同程度地影响着流量测量的准确度。因此，找出孔板流量计测量误差产生的原因及解决办法是关系到计量准确的重要工作。
1 节流装置
1.1孔板制造及安装
采用孔板流量计时，对孔板加工的技术要求十分严格，必须符合国家标准或部颁标准中的规定，否则，会给天然气流量测量结果带来误差。
（1）孔板偏心：实验表明，孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内，孔径比β值愈高，偏心率影响愈大，所以，应避免采用β值高的孔板。
（2）孔板弯曲：由于安装或维修不当，使孔板发生弯曲或变形，导致流量测量误差较大。在法兰取压的孔板上进行测试结果，孔板弯曲产生的最大误差约为3.5%。
（3）节流装置内突出物：节流装置中伸入管内的垫片、焊缝等也会使流量测量产生一定的误差，误差大小与突出物的位置、孔板与突出物的距离以及突出高度有关。试验证明，当β=0.7，突出物体位于孔板上游2倍管径处时，产生的误差最大；若突出物位于上游孔板处，误差为16%～50%，若将突出物位于孔板下游时，对计量准确度的影响要小些。
1.2 提高计量准确度途径
（1）脉动流的起因。管道中气体的流速和压力发生突然变化，造成脉动流，它能引起差压的波动，使记录曲线变成一个宽带。①天然气井若为气水同产，这些井的计量差压均发生波动；②长输管道或气田管道积液造成计量差压波动；③天然气压缩机的使用使计量差压发生波动；④气井之间的压力干扰造成的差压波动；⑤用户用气不均衡，气量在瞬间发生急剧变化，供气调压阀突然开大或关小也会导致差压波动。
（2）抑制脉动流的方法。①消除或远离脉动源：采取控水采气；采用高效分离器，加强气水分离；对积存在计量管段、导压管、流量计高低压波纹管室中及管道中的凝析液应及时吹扫或清管。②控制计量管段下流阀：实践证明，控制下流阀对各类脉动源引起的差压波动都有抑制作用。③加装缓冲罐：可在测量管段前加装缓冲罐，可储存和释放气体的能量，有效地平抑各种脉动源引起的差压波动，也可设置专门的脉动衰减器。④提高差压和孔径比β：对于同一条计量管道，若要提高差压，就要降低孔板直径，使孔径比β降低，为了使差压和孔径终都提高，必须相应减小计量管管径。⑤安装调压阀：在测量点前入口处加装调压阀，稳定输出压力，可有效地减少脉动现象对计量准确度的影响 来源：热像仪 http://www.hncsw.net/product/thermography/
1 节流装置
1.1孔板制造及安装
采用孔板流量计时，对孔板加工的技术要求十分严格，必须符合国家标准或部颁标准中的规定，否则，会给天然气流量测量结果带来误差。
（1）孔板偏心：实验表明，孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内，孔径比β值愈高，偏心率影响愈大，所以，应避免采用β值高的孔板。
（2）孔板弯曲：由于安装或维修不当，使孔板发生弯曲或变形，导致流量测量误差较大。在法兰取压的孔板上进行测试结果，孔板弯曲产生的最大误差约为3.5%。
（3）节流装置内突出物：节流装置中伸入管内的垫片、焊缝等也会使流量测量产生一定的误差，误差大小与突出物的位置、孔板与突出物的距离以及突出高度有关。试验证明，当β=0.7，突出物体位于孔板上游2倍管径处时，产生的误差最大；若突出物位于上游孔板处，误差为16%～50%，若将突出物位于孔板下游时，对计量准确度的影响要小些。
1.2 提高计量准确度途径
（1）脉动流的起因。管道中气体的流速和压力发生突然变化，造成脉动流，它能引起差压的波动，使记录曲线变成一个宽带。①天然气井若为气水同产，这些井的计量差压均发生波动；②长输管道或气田管道积液造成计量差压波动；③天然气压缩机的使用使计量差压发生波动；④气井之间的压力干扰造成的差压波动；⑤用户用气不均衡，气量在瞬间发生急剧变化，供气调压阀突然开大或关小也会导致差压波动。
（2）抑制脉动流的方法。①消除或远离脉动源：采取控水采气；采用高效分离器，加强气水分离；对积存在计量管段、导压管、流量计高低压波纹管室中及管道中的凝析液应及时吹扫或清管。②控制计量管段下流阀：实践证明，控制下流阀对各类脉动源引起的差压波动都有抑制作用。③加装缓冲罐：可在测量管段前加装缓冲罐，可储存和释放气体的能量，有效地平抑各种脉动源引起的差压波动，也可设置专门的脉动衰减器。④提高差压和孔径比β：对于同一条计量管道，若要提高差压，就要降低孔板直径，使孔径比β降低，为了使差压和孔径终都提高，必须相应减小计量管管径。⑤安装调压阀：在测量点前入口处加装调压阀，稳定输出压力，可有效地减少脉动现象对计量准确度的影响 来源：热像仪 http://www.hncsw.net/product/thermography/
