标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析

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(1)把测量管装在对消除脉动来说较为有利的位置，例
如装在调压阀的入口或远离脉动源处。
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(2)为了减少脉动幅度，可在脉动源和测量管之间的管
线上加装一个容器，或者设计专门的脉动衰减器。把节流
阀或限流器装在脉动源和测量管之间是减少脉动的最有效
方法，但是这种方法压力下降过大，除非条件许可，否则
不宜采用。
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化的。气流是均匀单相的牛顿流体。若气体含有质量分数 不超过2%的固体或液体微粒，且成均匀分散状态，也可以
认为是均匀单相的牛顿流体。气流流经孔板以前，其流束
应与管道轴线平行，气流流动应为充分发展紊流且无旋涡， 管道横截面所有点上的旋涡角小于2°即认为无旋涡。
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通过计量调查发现，目前在油田天然气计量中约50%
量结果偏低。
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2 解决措施
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应该在节流装置之前加装整流器，避免旋转流、涡流
对计量的影响。
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天然气的气质和气流条件
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1 产生误差的原因
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》标
准中规定，通过孔板的天然气是经净化处理后的天然气，
气流的流动应是保持亚音速的、稳定的或仅随时间缓慢变
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1 产生误差的原因
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差压变送器的准确度及性能对流量计的计量结果影响
较大。实际工作中，由于没有按照设计要求进行差压变送
器的选型、安装和使用中的维护保养，导致流量计产生计
量附加误差的情况是经常发生的。
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(1)差压变送器的准确度等级和量程范围的选择不正确，
没有按照GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》要
下(绝对压力为101.325kPa、热力学温度为293.15K)进行检定，
当现场温度较高时，所测孔板孔径值将偏高，造成流量计算值
比实际流量值偏高。
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(4)孔板装反，使差压降低，造成计量气量比实际气量偏小
约10%～17%。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 2 解决措施
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(1)在孔板设计、加工、检验、安装和使用中，一定要
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(6)为了防止导压管的冻堵，必须对导压管路进行保温，
并增加加热补偿保温措施。
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(7)对于因下游波动源而引起计量点气流脉动的情况，
可通过调整流量计下游侧阀门的阀位(关小)，使计量点气
流脉动幅度减小。试验证明，采用关小计量管下游阀的方
法来控制气流的脉动，效果是十分明显的，此方法在实际
使用时，必须在确保安全生产的情况下进行。
确保符合标准。如确保孔板平整干净、不变形、无缺口和
无撞擦伤，直角入口边缘尖锐，正确安装等都是十分重要
的。
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(2)定期对孔板进行检查、清洗，按检定周期及时送到
检定部门进行检定。
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(3)为了避免人为过失造成的计量误差，要加强对计量
的管理和对人员的培训工作。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 差压变送器
影响是使计量数据比实际流量偏低，最多可能偏低10%。
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(2)标准中规定孔板厚度E应介于孔板开孔厚度е与0.05D之间。
如果超出这个范围，将使气流流过孔板的阻力损失增大，使计
量值比实际流量高，造成1%以内的附加计量误差。
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(3)孔板孔径尺寸测量不准确。没有及时送到检定部门进行
检定，而是用游标卡尺在现场进行测量。由于没有在标准状况
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试验证明通过上述方法能有效地抑制气流的脉动、消
除气质中的水分及杂质，减少流量计的计量附加误差。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 标准孔板
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1 产生误差的原因
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(1)在长时间的使用过程中，标准孔板由于被天然气的侵蚀
或机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磨损而产生变形，孔板的光洁度下降，入口的尖锐程度
变圆，使其圆弧半径不能满足标准要求;尖锐度变圆后对计量的
的计量点其气流条件具有以下两个特点。
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• (1)气体流量不稳定，并随时间周期性地大幅度变化，属 脉动流体。产生脉动源的原因[2]：①往复式压缩机、发动 机和叶片式增压机;②调压阀猛开关或者阀芯松动和磨损; ③大量水或油的冷凝物在管线中不规则运动。
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(2)气质中含水量大，并夹带原油及微量颗粒杂质，气
(3)在差压仍然保持较高的操作前提下，可用较小的测
量管，而孔板开孔直径基本不变。
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(4)在流量计前、后取压管出口处分别加装一个具有一
定容积的气液分离器，使进入流量计的差、静压信号达到
先气液分离及缓冲后再进入计量装置。
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• (5)导压管路上的上、下游导压阀应选用大通径的球型阀。
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• 上下游直管段长度不够
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1 产生误差的原因
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上下游直管段长度不够，气流得不到充分发展，将使
计量结果造成较大误差。计量标准规定的最短直管段长度，
在现场实际中一般很难得到满足，特别是由于输气工艺等
原因，计量装置的上游往往都存在弯头。如果是单弯头或
平面双弯头将使计量结果偏高[1];对于多个弯头，将使计
流流经节流装置时产生凝析液。气质、气流条件达不到
GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》标
准中规定的要求，必将产生计量附加误差。为了获得准确
的计量值，必须抑制气流的脉动及消除气质中的水分和杂
质。
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• 2 解决措施
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进入流量计的气体必须先通过气液分离器、过滤器。
标准孔板流量计测量天然气 流量计量附加误差分析
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• 流量测量用标准孔板流量计的历史悠久，应用广泛。它的 特点是结构简单，使用寿命长，适应性较广。目前，标准 节流装置的结构已经标准化，有可靠的试验数据，只要严 格遵照GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流 量》标准中的加工和安装要求，就可以根据计算结果制造 和使用，不必单独检定就能保证计量装置的准确性。但由 于标准孔板流量计的设计安装要求及气质要求比较苛刻， 在实际的工况条件下很难符合标准要求，容易造成流量计 产生计量附加误差。结合现场实际情况，对产生计量附加 误差的原因进行分析并探讨解决方法。
求进行选型，造成“小马拉大车或大马拉小车”现象的出
现，导致了计量附加误差。
标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析
• (2)差压变送器的零位偏高(或低)，造成静、差压值偏大(或 小)，使计算气量比实际气量偏大(或小)。