天然气孔板流量计计量误差分析
发布时间：2022-03-30 23:26:17
天然气管道的快速发展对天然气流量的测量提出了更高的要求。由于其结构简单、投资少、测量精度高，孔板测量已成为我国天然气流量的主要测量方法，并已在全国各大油田得到应用。根据调查，95%以上的油气行业使用孔板流量计作为贸易计量。
天然气孔板流量计是一种通过测量安装在管道中的同心孔板两侧的压差来计算流量的检测设备。
它由节流装置、差压表、压力表和温度计组成。根据能量守恒定律和流量连续性方程，通过标准节流装置产生差压，使用成熟可靠的仪器测量差压、压力和温度，并通过流量积算器或计算机控制系统计算天然气流量。在实际工作中，由于计量仪表的误差和使用条件变化引起的误差，孔板流量计的精度不能满足要求。因此，找出引起误差的因素并提出改进措施，对提高天然气的测量精度具有重要意义。
测量误差分析；流出系数C对测量精度的影响。re小时，流出系数增大，re大时，流出系数减小。流出系数C随流量的增加而减小。实际流量小于刻度流量时，流出系数C引起的流量误差越大。孔板流量计的流出系数C不是一个固定值，它随RE的变化而变化，但当RE增加到一定时，变化减小。对于法兰测压口，re应大于106，对于角部测压口，re应高于2×105
被测介质实际物理性质的不确定系数；天然气相对密度对流量测量的影响从公式的推导可以看出，天然气流量值与1gr的平方根成正比例变化。如果gr被视为独立量，当GR的不确定度为±0.5%时，由其引起的天然气标准体积流量的不确定系数为±0.25%，天然气的实际相对密度GR对流量测量有很大影响。
GR的不确定度是由实际天然气相关物理参数的测定、测量和分析的不确定度引起的。例如，实际空气组分与标准组分的偏差程度以及相关组分分子量测量的不确定度。GR的测定方法可分为两类。一种是用实际相对密度计测量，如浮力气体天平、动量密度计、气体密度计等；其次，首先用气体分析仪分析天然气的全部成分，然后根据天然气的成分计算GR值。目前，第二种方法在我国得到了**应用，但由于压力和温度的变化，GR不是一个固定值。使用在线色谱法及时检测组分的变化，可以提高测量精度
天然气压缩因子对流量测量的影响；流量测量结果以工作条件下的流量形式给出。由于工作条件不同，需要在统一标准下将流量转换为气体流量。当压力不高，温度不低时，体积流量可以根据理想气体方程进行转换。然而，气体的总压力不一定遵循理想状态或气体的实际状态。天然气压缩系数的求解包括Katz曲线解法、Katz表格解法和查阅《天然气压缩系数快速参考手册》的方法。相比之下，快速参考手册可以快速方便地计算压缩系数，但误差更大。Katz表**，但由于Katz表的压缩系数太小，当表中没有相应的值时，需要通过插值进行计算，这很难使用
膨胀系数ε对流量测量的影响ε是由于气体流经孔板时密度的变化而引入的校正系数，这是流量误差的一个重要来源。当天然气流量低于设计流量时，实际ε低于设计ε，导致测量结果较小，相反，测量结果较大。当实际流量与设计流量一致，且静压P1低于设计压力时，实际ε小于设计ε时，流量测量太大，否则太小
脉动流对流量测量的影响；脉动流是由管道内气体速度和压力的突然变化引起的。它会导致压差波动，并将记录曲线变为宽带。产生脉动流的原因可以是单因素，也可以是多因素，如长输管道中的液体积聚、天然气压缩机的使用、气井之间的压力干扰、用户用气不均、供气压力调节阀开度突然变化等。稳定流是节流装置流量计算公式的基础。当测量点存在脉动时，无法建立稳定原理，影响测量精度。压力波动范围越大，测量误差越大。因此，为了保证测量值的准确性，必须抑制脉动
随着微传感器和微机技术的不断发展，
天然气孔板流量计测量已逐渐走向在线、实时和智能化。改进传感器技术，提高天然气计量精度是非常有效的。将测量传感器和用于收集、存储和传输数据的电子元件集成到一个模块中的集成系统将成为体积更小、功能更强、价格更低的标准系统。随着天然气输送管道的不断完善，现有的天然气计量技术也需要改进。
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