孔板流量計測量天然氣誤差與解決方案
一、孔板流量計測量天然氣誤差原因
上下游直管段長度不夠，氣流得不到充分發展，將使計量結果造成較大誤差。計量標準規定的最短直管段長度，在現場實際中一般很難得到滿足，特別是由于輸氣工藝等原因，計量裝置的上游往往都存在彎頭。如果是單彎頭或平面雙彎頭將使計量結果偏高;對于多個彎頭，將使計量結果偏低。
二、解決措施
應該在節流裝置之前加裝整流器，避免旋轉流、渦流對計量的影響。
天然氣的氣質和氣流條件
1、產生誤差的原因
GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中規定，通過孔板的天然氣是經凈化處理后的天然氣，氣流的流動應是保持亞音速的、穩定的或僅隨時間緩慢變化的。氣流是均勻單相的牛頓流體。若氣體含有質量分數不超過2%的固體或液體微粒，且成均勻分散狀態，也可以認為是均勻單相的牛頓流體。氣流流經孔板以前，其流束應與管道軸線平行，氣流流動應為充分發展紊流且無旋渦，管道橫截面所有點上的旋渦角小于2°即認為無旋渦。
通過計量調查發現，目前在油田天然氣計量中約50%的計量點其氣流條件具有以下兩個特點。
（1）氣體流量不穩定，并隨時間周期性地大幅度變化，屬脈動流體。產生脈動源的原因[2]：①往復式壓縮機、發動機和葉片式增壓機;②調壓閥猛開關或者閥芯松動和磨損;③大量水或油的冷凝物在管線中不規則運動。
（2）氣質中含水量大，并夾帶原油及微量顆粒雜質，氣流流經節流裝置時產生凝析液。氣質、氣流條件達不到GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中規定的要求，必將產生計量附加誤差。為了獲得準確的計量值，必須抑制氣流的脈動及消除氣質中的水分和雜質。
2、解決措施
進入流量計的氣體必須先通過氣液分離器、過濾器。
（1）把測量管裝在對消除脈動來說較為有利的位置，例如裝在調壓閥的入口或遠離脈動源處。
（2）為了減少脈動幅度，可在脈動源和測量管之間的管線上加裝一個容器，或者設計專門的脈動衰減器。把節流閥或限流器裝在脈動源和測量管之間是減少脈動的最有效方法，但是這種方法壓力下降過大，除非條件許可，否則不宜采用。
（3）在差壓仍然保持較高的操作前提下，可用較小的測量管，而孔板開孔直徑基本不變。
（4）在流量計前、后取壓管出口處分別加裝一個具有一定容積的氣液分離器，使進入流量計的差、靜壓信號達到先氣液分離及緩沖后再進入計量裝置。
（5）導壓管路上的上、下游導壓閥應選用大通徑的球型閥。
（6）為了防止導壓管的凍堵，必須對導壓管路進行保溫，并增加加熱補償保溫措施。
（7）對于因下游波動源而引起計量點氣流脈動的情況，可通過調整流量計下游側閥門的閥位（關小），使計量點氣流脈動幅度減小。試驗證明，采用關小計量管下游閥的方法來控制氣流的脈動，效果是十分明顯的，此方法在實際使用時，必須在確保安全生產的情況下進行。
試驗證明通過上述方法能有效地抑制氣流的脈動、消除氣質中的水分及雜質，減少流量計的計量附加誤差。
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