如何提高天然氣流量計量的準(zhǔn)確度

在天然氣流量計量中，我國仍采用體積計量方式，本文介紹了應(yīng)用比較廣泛的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計計量中存在的問題，提高天然氣流量計量準(zhǔn)確度的措施。

天然氣流量計量有三種方法：體積流量計量、質(zhì)量流量計量和能量流量計量，傳統(tǒng)天然氣計量采用容積單位計量。近幾年來，以質(zhì)量和能量單位進(jìn)行計量已成為一種發(fā)展趨勢。

大容量、高壓天然氣計量中優(yōu)先使用能量或質(zhì)量單位。我國早期對天然氣計量不夠重視，天然氣計量技術(shù)發(fā)展緩慢，至今天然氣商品計量仍采用體積計量方式。目前天然氣體積流量計量儀表主要有孔板流量計、渦街流量計、渦輪流量計和容積式流量計，我們應(yīng)用較廣泛的是標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計。

1、計量中存在的問題

標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計是一種間接的、綜合參數(shù)的技術(shù)測量，使用儀表多，影響因素復(fù)雜。正常情況下其測量準(zhǔn)確度能滿足GB2624-93標(biāo)準(zhǔn)和SY/T6143-1996天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計量方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。在實際工作中，偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件對計量準(zhǔn)確度的影響，有的可定量估算并進(jìn)行修正，有的只能定性估計不確定的幅值與方向，但有的是多種條件同時偏離，這就產(chǎn)生了非常復(fù)雜的情況。因為一般文獻(xiàn)只介紹某一條件偏離引起誤差，缺少多種條件同時偏離時測量誤差的相關(guān)資料。大量的現(xiàn)場調(diào)查和實踐經(jīng)驗表明，出現(xiàn)計量問題的主要原因是節(jié)流裝置的設(shè)計、制造、安裝使用和工況條件偏離了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍。其主要表現(xiàn)如下：

沒有嚴(yán)格按SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，制造和安裝。選擇測量管徑過大，長期處于低雷諾整數(shù)，上下游管段未按標(biāo)準(zhǔn)要求安裝配套，管內(nèi)徑未實測。

孔板流量計以較穩(wěn)定的流速參數(shù)作為設(shè)計依據(jù)，流量過小或過大都會使計量誤差增加。要正確選擇與使用差壓計，若差壓計工作量程在30%以下，會大大降低流量測量準(zhǔn)確度。

當(dāng)天然氣流量減小后，要及時更換差壓計的量程或孔板規(guī)格，否則因差壓造成計量誤差會成倍增加。在選擇儀表差壓量程時，即要考慮孔徑比，又要考慮孔板壓力損失后的壓力是否滿足生產(chǎn)需要。法蘭取壓和角接取壓孔徑比值應(yīng)在0.2～0.75之間，一般宜選擇在0.4～0.6之間，這樣減小壓力損失。

2、采用流量計算機(jī)的積算方案

積算方案采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)計算機(jī)技術(shù)，可按用戶的要求進(jìn)行各種流量（體積流量和質(zhì)量流量）的計算，自動連續(xù)地對流量進(jìn)行全補(bǔ)償或部分補(bǔ)償，只要將流量方程中各個系數(shù)的公式按一定的要求編程，就可達(dá)到積算流量的目的。

3、采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置

可換孔板節(jié)流裝置是一種結(jié)構(gòu)上有重大突破的新型節(jié)流裝置，節(jié)流元件安裝在固定的座體內(nèi)，在不拆動管道或不停輸?shù)那闆r下，可方便地提升孔板進(jìn)行檢查、清洗或更換，從而保證了計量準(zhǔn)確度。采用液壓升降裝置孔板提升輕便，特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗機(jī)構(gòu)，為單井天然氣的準(zhǔn)確計量提供了有效的手段。

定值節(jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置。根據(jù)計算結(jié)果加工其孔徑的方法，每一種公稱通徑管道配以有限孔徑的節(jié)流件，孔徑系列按優(yōu)先系數(shù)選取。采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本?？蓳Q孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套，將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，實現(xiàn)節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于提高節(jié)流裝置計量的準(zhǔn)確度。