如何提高天然氣流量計量的準確度

在天然氣流量計量中，我國仍采用體積計量方式，本文介紹了應用比較廣泛的標準孔板流量計計量中存在的問題，提高天然氣流量計量準確度的措施。

天然氣流量計量有三種方法：體積流量計量、質量流量計量和能量流量計量，傳統天然氣計量采用容積單位計量。近幾年來，以質量和能量單位進行計量已成為一種發展趨勢。

大容量、高壓天然氣計量中優先使用能量或質量單位。我國早期對天然氣計量不夠重視，天然氣計量技術發展緩慢，至今天然氣商品計量仍采用體積計量方式。目前天然氣體積流量計量儀表主要有孔板流量計、渦街流量計、渦輪流量計和容積式流量計，我們應用較廣泛的是標準孔板流量計。

1、計量中存在的問題

標準孔板流量計是一種間接的、綜合參數的技術測量，使用儀表多，影響因素復雜。正常情況下其測量準確度能滿足GB2624-93標準和SY/T6143-1996天然氣流量的標準孔板計量方法標準的要求。在實際工作中，偏離標準規定的條件對計量準確度的影響，有的可定量估算并進行修正，有的只能定性估計不確定的幅值與方向，但有的是多種條件同時偏離，這就產生了非常復雜的情況。因為一般文獻只介紹某一條件偏離引起誤差，缺少多種條件同時偏離時測量誤差的相關資料。大量的現場調查和實踐經驗表明，出現計量問題的主要原因是節流裝置的設計、制造、安裝使用和工況條件偏離了標準規定的范圍。其主要表現如下：

沒有嚴格按SY/T6143-1996標準進行設計，制造和安裝。選擇測量管徑過大，長期處于低雷諾整數，上下游管段未按標準要求安裝配套，管內徑未實測。

孔板流量計以較穩定的流速參數作為設計依據，流量過小或過大都會使計量誤差增加。要正確選擇與使用差壓計，若差壓計工作量程在30%以下，會大大降低流量測量準確度。

當天然氣流量減小后，要及時更換差壓計的量程或孔板規格，否則因差壓造成計量誤差會成倍增加。在選擇儀表差壓量程時，即要考慮孔徑比，又要考慮孔板壓力損失后的壓力是否滿足生產需要。法蘭取壓和角接取壓孔徑比值應在0.2～0.75之間，一般宜選擇在0.4～0.6之間，這樣減小壓力損失。

2、采用流量計算機的積算方案

積算方案采用現代數學計算機技術，可按用戶的要求進行各種流量（體積流量和質量流量）的計算，自動連續地對流量進行全補償或部分補償，只要將流量方程中各個系數的公式按一定的要求編程，就可達到積算流量的目的。

3、采用可換孔板裝置與定值節流裝置

可換孔板節流裝置是一種結構上有重大突破的新型節流裝置，節流元件安裝在固定的座體內，在不拆動管道或不停輸的情況下，可方便地提升孔板進行檢查、清洗或更換，從而保證了計量準確度。采用液壓升降裝置孔板提升輕便，特別適用于大口徑孔板。這種節流裝置還配有清洗機構，為單井天然氣的準確計量提供了有效的手段。

定值節流裝置改變了現有節流裝置。根據計算結果加工其孔徑的方法，每一種公稱通徑管道配以有限孔徑的節流件，孔徑系列按優先系數選取。采用定值節流裝置有利于產品批量生產，降低生產成本。可換孔板節流裝置和定值孔板相配套，將改變傳統的生產方式，實現節流裝置產品系列化、通用化和標準化，有利于提高節流裝置計量的準確度。