嘉二气藏孔板流量计量误差分析及改进措施

    中国天然气流量计量以差压式孔板流量计为主,它由节流装置、导压管路系统、差压计组成,具有结构简单、制造容易,安装、使用和维护方便,可靠性高等特 点。一般正常情况下,其测量精度能满足《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》(GB2624-93)和《标准孔板流量计测量 天然气流量》(SY/T6143-2003)标准的要求,但在实际工作中,由于计量仪表误差(节流装置的设计、制造、安装和使用条件不符合《用差压装置测 量流体标准》(ISO5167-1)的要求,或者仪表选择不当)以及使用条件变化带来的误差,往往使孔板流量计的精度不能优于±1.5%。因此,找出引起 误差的因素,提出改进措施对于提高天然气计量精度有着重大意义^[1]。

    1　引起误差的主要因素

    1.1　计量仪表误差

    采用孔板流量计,对孔板加工的技术要求十分严格,必须符合GB2624-93或SY/T6143-2003标准中的规定,否则,会给天然气流量测量带来很大的误差。孔板的偏心和弯曲是孔板的制造安装和使用中影响计量仪表精度的主要因素。

    a)孔板安装。尽管安装规范一般都能够掌握,但有些细节往往没有引起重视,导致较大的计量误差。如:密封垫片内孔未按环室尺寸加工,垫片伸出环室,干扰流体稳定流动;导压管走向不合理,差压无法顺利传导;平衡器水平度欠佳,直接产生计量误差等^[2]。

    b)孔板偏心和β的不确定度。根据标准要求,孔板应与节流装置中的直管段对中。一般说来,孔径比β值越高,偏心率对测量精度影响越大,另外根据SY/T6143-2003中的体积流量不确定度的公式

式中　δC/C—流出系数的不确定度;

      δε/ε———可膨胀系数的不确定度;

      δD/D———测量管内径的不确定度,其值±0.4%;

      δd/d———孔板开孔直径的不确定度,其值±0.07%;

      δΔp/Δp———差压测量的不确定度,其值±0.4%;

      δT/T———天然气流动热力学温度的不确定度;

      δp₁/p₁———天然气流动时上游侧的绝对压力测量不确定度;

      δG_r/G_r———天然气相对密度测量的不确定度,其值±0.5%;

      δZ₁/Z₁———天然气压缩因子测量的不确定度,其值±0.5%。