孔板流量计的使用与维护

　　0引言

　　孔板流量计结构简单，操作较方便，使用技术成熟，使得其在管道计量中得到广泛应用，据统计，目前孔板流量计是我国天然气管道计量用得最多的计量设备，占整个贸易计量的5 0 % 左右。为了规范孔板流量计量，国家专门制定了GB2628和SY/T 6143计量标准，对计量系统进行了说明和要求，同时，也出台天然气场站仪表配备指南，对计量系统仪器仪表精度等级进行了要求。但是由于孔板流量计计量系统的结构特点, 决定了会产生两种误差，一种是基本误差，这是流量计本身所存在的误差，第二种是附加误差，是由于流量计在使用时偏离了标准条件产生的。由于人为操作的环节多，且天然气这一物质的计量是一种连续的、不可重复的计量，若不加以适时监控，所引起的计量附加误差相当大，尤其当天然气作为商品进行贸易结算时，为供需双方带来不利影响, 本文分析了产生误差的主要原因，并提出了相应的整改措施。

　　1 孔板流量计的结构组成及其测量原理

　　1.1 结构组成

　　孔板流量测量系统一般由节流装置(标准孔板)、压力变送器、差压变送器、铂热电阻及其流量积算仪组成。其中孔板节流装置包括孔板、孔板夹持器和上下游直管段。其结构如图1 所示。

　　1为上游侧第二阻流件;2 为上游侧第一阻流件;3 为孔板和孔板夹持器;4 为差压讯号管路;5 为下游侧第一阻流件

　　1.2 测量原理

　　天然气经过孔板后，在孔板前后产生差压，实验结果证明，天然气的流量和差压的平方根成正比，算出比例系数也就测出了流量。

　　(1)差压式孔板流量计包括三部分:①现场取压部分，包括高级孔板阀、前后直管段、导压管; ②温度、压力、组分补偿部分，包括现场用温度变送器、压力变送器、天然气组分分析仪计量的实时数据; ③流量计算部分，指专用流量计算机(或计算仪)所安装的计量标准程序。(2)在实际应用过程中，当充满管道的流体流经管道内的节流件时，如图2 所示。

　　流线将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。这种计量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关，例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质( 密度、粘度) 不同时，在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。以伯努利方程式和流体流动的连续性方程式为依据，天然气流量计算公式为：