孔板流量计计量中存在的问题
发布时间：2022-04-06 23:53:42
目前，
孔板流量计1021的测量存在很多问题流量测量仪表种类繁多，计算模型多样，如标准孔板流量计、涡街流量计、涡街流量计、超声波流量计等，另一些缺乏必要的标准或规范支持
孔板流量计在20世纪初被用于天然气流量测量。
天然气在世界能源结构中的比例正在上升。据统计，1970年为17.7%，1980年为18.8%，1990年为21.5%，2000年为22.3%，2010年为24.3%。目前，我国天然气年产量已达到2.3%×10亿米左右，天然气生产区与消费区的距离决定了该能源的国际贸易量相当大。
自20世纪90年代以来，这一数字一直在上升，已达到4200亿MA，其中75%以上通过管道运输，其余为液化天然气。中国是天然气资源丰富的国家之一，天然气远景储量约为38×10亿m，其中陆上储量占79%，海上储量占21%。天然气的生产和利用是一个过程复杂、规模大、速度快、连续运行的系统。
在该系统中，可以在井场、集气站、配气站和用户家庭中看到各种不同用途的流量测量仪器。它的测量精度通常受到人们的重视，因此测量精度是选择任何类型流量计时必须考虑的一个重要指标。在实际应用中，影响流量计测量精度的因素很多，下面从以下几个方面进行讨论
经过一个世纪的发展，它已成为世界上主要的天然气流量计。据估计，目前在国外约占60%，在国内占90%以上。AGA（美国天然气协会）第3号报告（测量天然气和其他烃类流体的孔板流量计）是天然气测量的标准。由此可见，孔板流量计对天然气流量测量进行了非常深入细致的研究和试验，积累了丰富的实践经验，在量的基础上实现了质的飞跃。它的标志是标准化——使用标准孔板流量计，不需要达到当前的流量测量标准，也不需要达到流量计的所有**测量误差
孔板流量计的主要特点是易于复制，简单牢固，性能稳定可靠，使用寿命长，价格低，整套流量计由节流装置、差压变送器和流量显示仪表（或流量计算机）组成。可由不同厂家生产，易于形成规模化生产，经济效益高。各种部件的组合非常灵活。即使是目前推出的集成孔板流量计，也可以单独生产，然后灵活组装。
在现场恶劣的工作条件下，节流装置与差压变送器之间的压力管道及其连接部分的使用和维护是重点。《天然气流量标准孔板计量法》（SY6143-1996）指出，虽然天然气是从地层中提取的，但经过分离、除尘和过滤后，由于其成分复杂，气体成分不同于单井计算、集气计量和配气计量，因此，使用中的节流装置的腐蚀也不同。
特别是孔板直角进口边缘和测量管内壁的侵蚀和腐蚀特别严重，会影响孔板直角进口边缘的圆弧半径和测量管内壁的相对粗糙度，改变流出系数，流量测量的不确定度超过了估计值。输出信号为低重复性的模拟信号。影响整个流量计**度的因素很多且复杂，因此很难提高**度
被测流体特性的影响;由于天然气本身的性质，外部环境温度的变化会发生复杂的变化，从而影响流量计的测量精度。对于天然气的测量，必须首先确定天然气的工作温度和压力，以避免密度和压缩性的过度变化。低密度气体给某些测量方法带来了困难。此时，有必要改变所选的测量方法或修正温度和或压力，以确保测量精度。
在评价流量计的适应性时，还应掌握气体的温度粘度特性。虽然气体的粘度随温度和压力变化不大，但对**流量测量度;仍有一定影响。在矿井中测量或测量含有杂质的天然气时，杂质会腐蚀仪器触点，在接触面上结垢或沉淀晶体，并缩小运动部件的间隙，从而改变流量计的使用性能参数，降低敏感元件的灵敏度或测量性能，影响测量精度
对于油田湿气（伴生气），含有大量饱和蒸汽，温度降低时水凝结；不干净的水分含有油滴或油污，这是一种肮脏的介质；间歇计量会在管道中沉积油和水。它们都属于多组分流，在测量时应谨慎对待。经验表明，用于多组分或多相流体的单相通用流量仪表的测量性能将发生变化（或显著变化）。
单相流动气体有时呈现两相。例如，当湿气中的水颗粒与天然气一起流动时，环境温度或天然气压力偏离原始状态，仪器可能无法适应。测量气液两相流时，应尽量采用分离后的分相测量，以保证测量不确定度小。然而，在某些情况下，该方法不可行或不符合
仪表性能的影响;孔板流量计本身引起的误差主要包括：孔板入口的直角锐度、管径与计算不一致、孔板厚度误差、节流阀附件的台阶和偏心、孔板上游端面的平整度、，环形腔尺寸的阶跃和偏心、取压位置、突出焊缝、取压孔的非标准或堵塞处理、节流阀的不同轴向度等。这些因素可能会影响孔板的重复性。
重复性由仪器本身的原理和制造质量决定。它是过程控制应用中的一个重要指标。除了重复性，**度还与数量校准系统有关。在实际应用中，仪器良好的重复性受到很多因素的干扰，包括流体粘度和密度的变化，这些因素会影响测量精度。如果仪器的输出特性是非线性的，这种影响更为显著。流量计的输出主要是线性和平方根非线性。
大多数流量仪表的非线性误差不作为单独的指标列出，而是包含在基本误差中。然而，对于作为总量累加使用的宽流量范围脉冲输出的仪器而言，线性是一个重要指标，这使得在流量范围内使用相同的仪器常数成为可能，而线性差将减少仪器**。对于脉动流场所，注意仪器对流量阶跃变化的响应。
有些地方需要仪器的输出跟随流量，而另一些地方只需要响应缓慢的输出，以获得综合平均值。瞬态响应通常用时间常数或响应频率表示。前者的值从几毫秒到几秒钟不等，后者低于几百赫兹。使用显示仪器可能会大大延长响应时间。Red medloc认为，仪表流量上升和下降的非对称动态响应将大幅增加测量误差
流量计安装的影响;管道布置偏差引起的安装误差是普遍存在的，主要原因是现场无法满足直管段的长度。安装流量计时，应首先考虑管道的布置和天然气的流向。虽然有些仪器可以在两个方向上工作，但在安装过程中还应考虑正向和反向之间的测量性能是否存在差异。大多数流量计仪表或多或少地受到入口流量条件的影响，因此有必要确保测量流体的良好流动条件。
安装在输送管道上的定排量泵、往复式压缩机、振荡阀或调节器是常见的脉动源。上游管道布置和节流会造成流量扰动。此外，管道直径和方向的急剧变化以及其他不良布局也会产生脉动。流量计没有时间跟踪和记录脉动扰动，导致测量误差。因此，应考虑在仪器的前后管道中安装支架。虽然脉动缓冲器可以消除或减少泵和压缩机的影响，但流量计应尽可能避免振动或振动源
流量计的信号输出显示流量（体积流量或质量流量）、总量、平均流量和点流量，也可分为模拟量（电流或电压）和脉冲。目前，大多数仪器系统都与仪器上或仪器附近的电子设备相结合。高电源不仅会使仪器的输出脉冲波动，还会影响仪器的工作性能。例如，电磁流量计的磁场会发生畸变，影响测量精度。因此，电气连接应具有抗杂散电平干扰的能力，信号电缆应尽可能远离电力电缆和电源，以将电磁干扰和射频干扰降低到较低水平
环境条件的影响;由于使用的环境条件与预期不同，仪器的一些性能参数和硬件也发生了变化，这将改变流量计的测量结果。例如，环境温度或介质温度的快速变化会导致湿度的变化。高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀，降低电气绝缘性，而低湿度容易产生静电。
仪表的电子元件和某些仪表的流量检测部分容易受到环境温度变化的影响。例如，当仪器的尺寸发生变化，流体密度和粘度通过仪器外壳的传热而发生变化，从而影响显示仪器的电子元件时，测量精度将降低。此外，影响孔板流量计测量的因素包括：气体流速导致雷诺数范围不符合标准，管道粗糙度等的影响
在使用过程中，操作人员应做好系统的检修、维护和维修工作，延长其使用寿命，减少测量误差。同时，在实际应用中，应加强对《天然气流量标准孔板测量方法》（SY6143-1996）的宣传和实施。文中还提到了减少误差的方法。根据附录“节流装置偏离使用中标准规定部分偏差的处理”的规定，在实际应用中，应在流出系数上增加两个修正系数，即孔口入口锐度修正系数和管壁粗糙度修正系数，或采用可更换的孔口节流装置。因此，在天然气计量的实际应用中，我们应该深入研究、理解天然气流量标准孔板计量方法的实质，并安装，严格按照标准规定使用和处理数据，以确保天然气测量的准确性
正确选择测量仪器**测量仪器应使用标准节流装置。当流量变化范围较大时，应考虑宽范围智能差速器。在发布相应的天然气计量标准之前，应仔细选择其他类型的计量仪器。二次仪表的计量型号应符合SYT6143-1996的要求。FZ可以计算，组件可以输入，C值可以实时计算
解决
孔板流量计测量问题的方法;加强管理，提高人员素质;孔板流量计容易偏离标准的原因在于仪器本身的工作原理和结构特点。仪器本身的误差是在制造过程中造成的，而安装和使用的误差是由于安装或长期使用过程中流体介质的腐蚀、磨损和污染造成的。因此，流量计量系统的安装应严格按照技术要求进行，以消除安装误差。
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