差压式孔板流量计的误差来源与控制措施分析

周中强 张卫敏 钱国梁

【摘要】我国天然气计量用具主要采用的是差压式孔板流量计，其在使用过程中，常出现测量不正确问题，引起问题的原因主要有三个方面：一是对天然气流量动态监测的真实数据有不确定影响因素；二是对天然气的实际物理性质检测数据有不确定影响因素；三是自身设备影响不确定因素。所以为了能够解决差压式孔板流量计的误差本文通过实验验证提出一系列的解决和控制措施，包括对天然气流出系数、可膨胀系数、孔板技术指标的变化影响到天然气流量问题、二次仪表不确定度、天然气组分变化、含水量对天然气流量的影响因素等进行分析，采取控制措施主要包括节流装置的选用、对天然气脉动流的改善、完善管理措施、建立量值溯源体系。

【关键词】天然气 差压式 孔板流量计 误差来源 控制措施

差压式孔板流量计在我国天然气流量测量中被广泛的应用，其在使用过程中，因受到诸多方面因素的影响会产生计量误差的问题，下面我们就对差压式孔板流量计的误差来源进行分析，提出控制差压式孔板流量计准确度的措施，希望能对改善差压式孔板流量计计量精确度有所帮助。

1 差压式孔板流量计的误差来源

引起差压式孔板流量计的误差的原因主要有三个方面：一是对天然气流量动态监测的真实数据有不确定影响因素；二是对天然气的实际物理性质检测数据有不确定影响因素；三是自身设备影响不确定因素。

1.1 差压式孔板流量计对天然气流量动态监测的真实数据有不确定影响因素

针对差压式孔板流量计对天然气流量动态监测的真实数据有不确定影响因素这一问题，我们来进行实验和计算。

设天然气流出系数为C

2 差压式孔板流量计误差控制措施分析

2.1 差压式孔板流量计的孔板装置设计要符合标准

差压式孔板流量计的孔板装置设计通常根据孔板前的阻力件形式接超过30D长的直管，这样可以减少差压式孔板流量计误差约±1.5%左右。

2.2 天然气气流中的脉动流控制措施

天然气在运输过程中由于各种因素的影响导致其产生脉动流，这对于差压式孔板流量计的计量准确性具有一定的影响，所以要采取一定的措施控制它。

（1）测量管的选择要符合计量能力的前提下尽量采用较小内径测量管，这样？ p、β能够在较高的雷诺数下运行，进而控制脉动流。

（2）计量过程中，应减少引压管线系统中的阻力件带来的影响，通过采用上下游相等长度的短引压管线，进行控制谐振与压力脉动振幅的增加。

（3）消除天然气运输管线中的固体或者液体，采用清管道系统或者分液器进行处理。

2.3 完善差压式孔板流量计的计量管理制度

根据天然气差压孔板流量计的技术要求进行安装、维护、检查和监测。建立科学系统的维护与保养方案，譬如：每月要对孔板进行清洗、检查仪表零点、核对流量计算等。

2.4 量值溯源

差压式孔板流量计的设计、制造、安装、检验都符合规定技术标准后可进行单参数溯源。在节流装置部分采用长度标准进行几何尺寸干检，并对压力、温度、时间、天然气试样进行标准检验，建立溯源链。对于差压式孔板计量计的校准要在使用前和使用后一段时间内进行测试，表征其准确度与标准要求一致。天然气标准要根据GB/T13610规定的天然气组成标准进行测定，对天然气组成成分参数进行分析，标准天然气的准确度要在二级标准气体（2.0%）之下。

3 结束语

差压式孔板流量计的误差控制要从装置的设计、制造、安装开始，严格按照配套标准进行参数的设定，这样才能够将测量的准确度控制在±1%～±1.5%以内。在日常检查与维护中，要及时核对各项参数，如遇到某项参数与规定参数有误差，检查原因，及时更换设备硬件或者进行校正，保证天然气计量的准确性。如遇到新问题，应做好记录，方便日后遇到同类问题，能做到迎刃而解。

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