差压式流量计-孔板开孔内径的简化计算方法探讨

　　天然气是一种高效、清洁燃料和优质化工原料。天然气流量计量是天然气生产和使用中必须解决的一个重要问题。在企业生产和经营管理中流量计量是一项日常进行的重要的技术基础工作。天然气的准确计量不但能公平地进行贸易结算，而且能指导改进工艺，提高产品质量，降低成本，提高经济效益和社会效益。山东管网在天然气计量中选用的流量计量仪表大多是孔板流量计，要使孔板流量计能够更准确计量最重要的一条就是让实测流量在孔板流量计的有效计量范围内，这就要求我们在选取孔板的时候要合理选取，本文主要介绍如何选择和利用简化公式对孔板开孔内径进行合理的选取。

　　1 孔板内径选取的计算方法

　　根据 GB/T 21446—2008 《用标准孔板流量计测量天然气流量》，天然气在标准参比条件下的体积流量公式见式 ( 1) 。

　　2 公式的简化处理

　　由式 ( 2) 可以看出，只要得出式中各项参数就能计算出孔板的开孔直径。由于天然气组分不稳定，各项参数不断发生变化，所以，每次计算孔板开孔直径时，都需要对各参数进行计算，计算量相当繁琐。通过比较每次计算过程中参数的数值以及分析各参数求解公式不难发现，有些参数 ( 如: AVn、C、E、FG、ε、FZ、FT) 的变化很小，为便于计算可以对公式( 2) 进行简化，简化过程如下:

　　2. 1 系数参数的确定

　　( 1) 体积流量计量系数 AVn

　　体积流量计量系数根据采用计量单位而定，按日体积流量 ( m3/ d) 时，计量系数 AVn= 0. 27471。

　　( 2) 流出系数 C

　　流出系数 C 按下式计算:

　　近波动很小，可以取一中间值作为 E 的近似值，所以将渐进速度系数 E 值简化为 1. 02。

　　( 4) 相对密度系数 FG

　　相对密度系数是在推导天然气流量计算实用公式时定义的一个系数，其值按下式计算:

　　Zn、Z1分别为天然气 标准参比条件下和操作条件下的压缩因子，Zn是 1，Z1是随着组分和压力变化的，在工作压力下的压缩因子 Z1是在 0. 9 附近变化，取 Z1的一个近似值 0. 9，所以超压缩系数 FZ值可简化为 1. 05。

　　( 7) 流动温度系数 FT

　　流动温度系数 FT是因为天然气流经节流装置时，气流的平均热力学温度 T1偏离标准参比条件热力学温度( 293.15K) 而导出的修正系数，其值按下式 ( 8) 计算：

　　天然气组分: 见表 1

　　分别用简化公式和 GB/T 22146 中的通用公式对系数参数及孔板开孔内径进行计算，计算结果见表2;