孔板流量計測量天然氣產生誤差原因及解決方法

隨著世界石油天然氣工業的迅速發展，天然氣貿易的頻繁，對天然氣的準確計量要求越來越高。目前孔板流量計在國內占多數以上，而影響孔板流量計計量準確度的因素很多。主要體現在流體特性、儀表性能要求、安裝要求、環境條件方面等影響計量準確度。
    天然氣的輸送過程是一個流程復雜、規模大、速度快且連續運行的系統。在這個系統中，無論是在井場、集氣站、配氣站，還是在使用者家庭都可見到用于不同目的的各種流量測量儀表。因此，流量測量儀表計量的準確度是人們選擇流量計首先必須考慮的重要指標。
   孔板流量計的主要特點為結構易于復制、簡單牢固、性能穩定可靠、使用期限長、價格低廉等，整套流量計由節流裝置，差壓變送器和流量顯示儀（或流量計算機）組成。在實際應用中，影響孔板流量計計量準確度的因素很多，下面就幾個方面進行論述。
（一）被測流體特性影響
    由于天然氣本身會隨著外界環境溫度的變化而發生變化，從而影響流量計的測量精度。因此，對于天然氣的測量，必須首先確定天然氣的工作溫度和壓力，因為外界溫度的變化，會使天然氣本身的壓力和溫度發生變化，可能造成過大的密度變化和壓縮系數變化。
（二）儀表性能的影響
    差壓式（孔板）流量計因其設計規范、簡單牢固、一致性好，不需實流標定等諸多優點被廣泛應用于貿易結算，但在實際使用過程中，經常會出現一些問題，比如“空跳”、多計、少計及導壓管高度修正等問題，使供需雙方蒙受不必要的損失。產生這些問題的原因：
 1.差壓變送器靜壓誤差。在實際工作中，經常采用加工作靜壓，這種方法經常被推薦采用。具體操作方法是：在檢定完畢后，先開平衡閥，再開正壓閥，送正負壓室工作壓力，通過調整零點克服靜壓影響。
 2．差壓變送器安裝位置偏離正確位置引起零點偏移。即指差壓變送器在使用一段時后其零點向上漂移，對于0．5級差壓變送器的零位輸出電流超過4．08mA時，壓力變送器本身就不符合差壓式流量計檢定規程。
    解決方法：首先選擇穩定性較好的差壓變送器，其次縮短檢定周期，第三檢定周期內經常檢查、即打開平衡閥觀察流量積算儀是否出現“空跳”，如出現“空跳”請計量檢定部門來重新進行檢定。
 3．人為因素的影響及防范措施。
    （1）人為造成高壓側導壓管泄露，使差壓減小，從而降低流量計示值。具體做法：在高壓管焊接處、三閥組連接處、排污閥等處人為導致泄露。這種方法在監控系統上難以察覺，除非“偷氣”量過大才能發現，通過突擊現場檢查，在冬季易于發現，而夏季則難以發現。
    （2）人為打開三閥組中的平衡閥，由此導致差壓減小，從而降低流量計示值。這種方法在監控系統上難以察覺，除非“偷氣”過大才能發現，因蒸汽并未向外泄漏，通過突擊現場檢查也較難發現。將三閥組鎖在箱內是一種常用防范措施。
    （3）人為打開差壓變送器高壓側排液/排氣閥，導致差壓減小，現象及特征同1，將變送器鎖在箱內是一種常用防范措施。
    （4）令壓力變送器導壓通道泄漏，致使壓力示值減小，從而降低密度示值，致使流量計量偏低，現場巡查可以發現。
    （5）在測溫熱電阻線路上串聯一只小電阻，致使溫度示值增大，從而降低密度示值，致使流量偏低，這一手法難以被發現，除非串入的電阻太大、太多。
    （6）與差壓變送器一樣修改壓力變送器內的參數，使壓力示值減小，從而降低密度示值，致使流量計量偏低，現象特征與差壓變送器相同。
    （7）有意在超量程情況之下與小流量下用氣，利用差壓式流量儀表量程范圍小的特點，使大流量因超量程時，差壓變送器固有的輸出信號限制而偏小，超量程越多，指示偏小越多，這種有意避開差壓式流量計的正常測量范圍用氣方式，是一種好“安全”的“偷氣”方式，但通過對監控數據的認真分析，管理人員可以察覺。

解決孔板流量計計量問題的途徑與建議
    地衣，加強管理，提高人員素質?？装辶髁坑嬕子谄x標準的原因在于儀表本身的工作原理與結構特點，儀器自身誤差是制造時產生的，安裝和使用誤差則是在安裝時或長期使用中由于流體介質腐蝕、磨損、沽污等造成的。因此，應嚴格按技術要求安裝流量計量系統，消除安裝誤差。嚴格按標準規定安裝、使用、處理數據，保證天然氣計量的準確。
    第二，測量儀表的正確選用。測量儀表應首選標準節流裝置，當流量變化范圍大時要考慮用寬量程智能差變，其它類型檢測儀表在相應的計量天然氣的標準出前臺，應慎重選用，二次儀表的計量模型應符合要求計算Fz能輸入組份，實時計算c值。
    第三，加強技術培訓，借鑒國外經驗。引進、消化、吸收近幾年發展起來的天然氣計量新技術。從國外情況來看，在天然氣國際貿易中，能量計量幾乎已全面取代傳統的體積計量，而我國的天然氣計量領域中體積計量仍占統制地位。為了盡快與國際接軌，使用單位可以與各科研究院所聯合攻關，開展天然氣能量計量的試驗工作，并在此基礎上完成標準化。為了加快試驗進度，建議引進國外先進的在線氣相氣色譜系統和流量計算機，在消化引進技術的基礎上發展適合我國國情的天然氣能量計量系統。