【文章內容簡介】 量計算機和在線氣相色譜儀等。1993年華北油田向北京市供氣的第二條輸氣管道投產，建在這條管道末端的南郊門站配備有從美國貝克公司引進的天然氣流量計算機和在線氣相色譜儀，十幾年來華北油田除按體積流量計量外，同時也記錄了天然氣的發(fā)熱量。為了適應能量計量方式的需要，我國應該積極進行天然氣按能量計量的試點工作，推出天然氣按能量計量的法規(guī)性管理文件；開展天然氣能量計量配套技術研究，積極推行天然氣能量計量體系；積極完善和制定天然氣計量的有關標準，特別要盡快研究制定天然氣能量計量的有關標準和天然氣產品質量標準及其檢測方法標準。 進行孔板流量計誤差分析和改進的意義由于天然氣管道的迅速發(fā)展，要求對天然氣流量進行更加準確的計量。而孔板計量方式結構簡單、投資少、計量精度較高，成為我國天然氣流量最主要的計量方式，在全國各大油田均有應用。據(jù)調查，石油天然氣行業(yè)采用孔板流量計作為貿易計量的約占 95%以上?？装辶髁坑嬍峭ㄟ^測量安. . . .. . 學習好幫手裝在管路中的同心孔板兩側差壓來計算流量的一種檢測設備。它由節(jié)流裝置、差壓計、壓力計和溫度計等組成。它以能量守恒定律和流動連續(xù)性方程為理論依據(jù)，由標準節(jié)流裝置產生差壓，應用成熟可靠的儀表進行差壓、壓力、溫度測量，由流量積算儀或計算機控制系統(tǒng)進行計算得到天然氣的流量。在實際生活中，由于計量儀表誤差以及使用條件變化打來的誤差往往使孔板流量計的精度不能達到要求。因此，找出引起誤差的因素，提出改進措施對于提高天然氣計量精度具有重大意義。本文主要介紹孔板流量計在使用過程中出現(xiàn)的誤差，從計量儀表誤差、使用條件變化誤差、氣質條件誤差、計算系數(shù)誤差和其他因素引起的誤差五個方面分析了引起計量誤差的主要因素；同時提出了嚴格按照標準加工孔板，正確安裝，合理選擇差壓量程、消除脈動流，減小脈動影響，合理解決超量、加強日常管理，對參數(shù)進行合理修正、量值溯源是確保天然氣計量準確度的有效措施、采用可換孔板節(jié)流裝置和定制節(jié)流裝置，擴展量程范圍、推進計量方式的自動化智能化發(fā)展和采用專用流量計算機的積算方案六方面的改進措施，努力實現(xiàn)孔板流量計的最精確測量。. . . .. . 學習好幫手第2章 天然氣計量儀表分類 天然氣流量計量標準天然氣計量實際上是天然氣流量的測量，是在天然氣流動過程中間接測量的，測量的準確度取決于整套測量系統(tǒng)的合理設計、建設、操作和維護等全過程的質量，為了保證計量系統(tǒng)按統(tǒng)一的技術要求進行全面質量管理，保證天然氣計量的準確度，制定科學合理的天然氣計量標準是非常必要的。如圖 21 所示，在天然氣計量的相關標準中，流量計量系統(tǒng)標準是主要的，另外它還應包括天然氣密度，組成，發(fā)熱量，壓縮因子等相關參數(shù)的測量和計算標準，還有儀器儀表、設計及安全等標準。天然氣計量涉及到設計、建設、投產、操作、維修、檢驗、檢定以及安全環(huán)保等各個方面，因此其相關標準是很廣泛的。圖 21 天然氣流量計量系統(tǒng)標準 Figure 21 Gas Flow Measurement System Standards. . . .. . 學習好幫手美國石油工業(yè)發(fā)達，天然氣計量技術先進，有嚴格完善的法規(guī)、標準和先進的計量設備。1978 年美國通過了天然氣法，統(tǒng)一各州和聯(lián)邦政府之間的天然氣價格，規(guī)定了以每立方英尺實際的能量含量作為天然氣價格的基礎，改變了天然氣傳統(tǒng)的計量方式，這種新的計量方式是結合天然氣的質量測量和發(fā)熱量測量兩種獨立的測量系統(tǒng)而產生一個新的天然氣能量測量系統(tǒng)。 我國尚未形成天然氣計量的系統(tǒng)標準。國內目前在天然氣計量中采用《天然氣流量的標準孔板計量方法(SY／T 6143— 1996)》 、 《天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計算方法(GB／T 11062—1998)》等計量標準，但這些標準尚沒有覆蓋天然氣計量的各個方面，特別是在天然氣貿易計量中缺乏天然氣計量系統(tǒng)統(tǒng)一的、系統(tǒng)的技術標準。為了適應我國天然氣日益國際化的需要，必須加快我國天然氣計量標準與國際接軌的步伐。 天然氣計量儀表的分類 孔板流量計圖 22 孔板流量計Figure 22 Orifice Flowmeter. . . .. . 學習好幫手如圖 22 所示，孔板流量計是將標準孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，它可測量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控制和測量。節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計,是由一次檢測件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣, 維修方便 ,性能穩(wěn)定?？装辶髁坑嫷墓ぷ髟硎钱敋怏w流經(jīng)孔板時，其前后產生的壓力不同，導致充 滿 管 道 的 流 體 在 節(jié) 流 件 附 近 造 成 局 部 收 縮 ， 流 速 增 加 ， 在 其 上游 和 下 游 兩 側 產 生 靜 壓 力 差 ,通過此壓力差來計算流量。下表 21是它的主要結構分類： 表 21 孔板流量計的分類 Table 21 Orifice Flowmeter Classification代號 按其結構形式細分H 標準孔板（環(huán)式）Y 標準孔板（法蘭）K 標準孔板（鉆孔）I ISA 1932噴嘴L 長頸噴嘴W 文丘利噴嘴G 經(jīng)典文丘利管S 雙重孔板Q 圓缺孔板Z 錐形入口孔板R 1/4圓孔板P 偏心孔板N 整體（內藏）孔板X 楔形孔板. . . .. . 學習好幫手原始的孔板流量計的主要特點如下：①節(jié)流裝置結構易于復制，簡單、牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長，價格低廉②孔板計算采用國際標準與加工 ③應用范圍廣，全部單相流皆可測量，部分混相流亦可應用④標準型節(jié)流裝置無須實流校準，即可投用⑤一體型孔板安裝更簡單，無須引壓管，可直接接差壓變送器和壓力變送器改進后智能型的主要特點有： ①采用進口單晶硅智能差壓傳感器 ②高精度，完善的自診斷功能 ③智能孔板流量計其量程可自編程調整④可同時顯示累計流量、瞬時流量、壓力、溫度。 ⑤具有在線、動態(tài)全補償功能外，還具有自診斷、自行設定量程⑥量程范圍寬、大于 10：1 ⑦配有多種通訊接口 ⑧穩(wěn)定性高目前，孔板流量計的應用及其廣泛，流量測量技術與儀表的應用大致有以下幾個領域： 流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領域，是發(fā)展工農業(yè)生產，節(jié)約能源，改進產品質量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。 能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算不可缺少的工具。 煙氣，廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源，嚴重威脅人類生. . . .. . 學習好幫手存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是 21 世紀的最大課題。空氣和水的污染要得到控制，必須加強管理，而管理的基礎是污染量的定量控制。 我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。 有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的必備工具。 21 世紀將迎來生命科學的世紀，以生物技術為特征的產業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術中需監(jiān)測計量的物質很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。 科學實驗需要的流量計不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100 多種中很大一部分是應科研之需用的，它們并不批量生產，在市面出售，許多科研機構和大企業(yè)皆設專門小組研制專用的流量計。 這些領域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學基礎是共通的但是儀表原理及結構以及使用條件有很大差別。目前，孔板流量計計量已經(jīng)開始引入數(shù)據(jù)采集、儲存和監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過對壓力、溫度等參數(shù)的監(jiān)測實現(xiàn)對流量進行時時修正，從而大大提高了孔板的計量精度。隨著微電子技術的不斷發(fā)展，壓力、溫度變送器以及數(shù)據(jù)采集、儲存和傳輸系統(tǒng)將會越來越小，功能越來越多，成本也越來越低。預計將壓力、溫度傳感器和數(shù)據(jù)儲存、傳輸元件都集于一個模塊的集成系統(tǒng)將成為標準系統(tǒng)。目前美國開發(fā)的一種新流量計中采用埋置