孔板流量計計量誤差現場因素分析
孔板流量計計量誤差現場因素分析
長距離輸氣管道通常采用差壓式孔板計量進行貿易計量交接。由于多種原因，計量數據會存在偏差。為此，根據計量公式，結合日常運行實際，現對計量過程中的影響因素進行分析，確定各種因素對計量結果的影響方向，為精準計量和尋找計量誤差提供依據。
1氣體組分和氣體質量對計量結果的影響
氣體組分數據的得出有兩種情況。一是有氣質監測設備，定時把現場數據采集到計量系統中，適時更新；另一種是由于運行成本及其他原因，氣體組分采用異地測量、人工輸入的方式。組分對計量結果的影響為：如果輕質成分（如甲烷）含量增加，則天然氣密度 ρn會減小，根據 Gr =ρn/1.204449，真實相對密度 Gr相應減小，根據公式 FG =姨1/Gr，相對密度系數 FG則減小，流量計得出的結果與真實值相比會減小，即發生少計量現象。
試驗研究結果表明：
（1）用孔板流量計測量氣體流量，當氣體中夾帶少量液體時，流量測量不確定度偏高，測量的濕氣流量隨 β（直徑比）的增加而減少，在 β為 0.7時，測得的流量偏差為 -1.7%；
（2）當夾帶少量液體時，在 β為 0.5時表明孔板性能較好，但是應將夾帶液體在孔板上游脫出，以獲得的計量性能；
（3）用舊的孔板流量計測量濕氣，流量計量值將降低 3%。
如果氣體中含有液體或污物沉積，則會對計量儀表測得的數值造成影響，從而影響計量精度。
2孔板對計量結果的影響
在孔板夾持器中安裝孔板時，應注意孔板的安裝方向，使氣體從孔板的上游斷面流向孔板的下游斷面。如果裝反，計量數據將偏小。原因是裝設孔板的目的是讓氣體到孔板處能迅速減壓，提高流速然后再迅速釋放，以增大孔板前后的壓差，然后根據此壓差用伯努利方程來計算流量。如果裝反了就不能達到迅速減壓的目的，孔板前后壓差會減小，而流量與前后壓差是成正比的，所以顯示值會偏小。當孔板入口邊緣磨損變鈍不銳或受腐蝕發生缺口，或孔板前有突入管道內部的焊縫、計量法蘭墊片時，都將使實際流量系數增大或差壓降低，造成計量氣量偏小 。
實際孔徑小于設計孔徑引起流量增大。由于半徑減小氣體流過孔板時，孔板前后差壓增大。因此，孔徑的輸入要正確，尤其是在更換完孔板后應對計算機中的孔板直徑按照檢定證書上的孔徑進行更改。實際孔徑一定，如果輸入值比實際值大，將造成流量值增大。同樣的道理，如果孔徑不變，差壓變大，則計量值增加。直徑比 β（孔板開孔直徑 /上游測量管內徑）的變化對測量不確定度的影響。
3配套管路和測量儀表對計量結果的影響
下游導壓管至儀表間的連接件漏氣或堵塞，會造成計算的流量偏大。反之，上游導壓管至儀表間的連接件漏氣或堵塞，平衡閥漏氣，有少量的泄漏致使氣體在引壓管中流動，減少了進變送器的差壓信號，使儀表輸出偏低，造成計量流量偏小。如果氣體中含有液體或污物沉積，則會對計量儀表測得的數值造成影響，主要是在壓力和差壓變送器的導壓管低處。同時在低溫條件下，由于降低壓力或者控制流量，易產生水合物，儀表中測量的結果不是真實的現場數據。故應安裝加熱器或其他適宜設備，并定期對壓力和差壓變送器的導壓管進行排污，以保證計量準確。天然氣管道輸氣量普遍存在的一個現象是冬夏季變化較大，故儀表量程應適應寬范圍變化的需要，確保計量參數在規定范圍內。具體可參見 SY/T 6143-2004《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中的附錄。同時，各組成部分的準確度等級應達到規定要求，此方面可參考 GB/T 18603-2001《天然氣計量系統技術要求》。由于差壓變送器在計量中占有主要作用 ,因此 ,要對差壓變送器的零點進行校準。如果零點不穩，有漂移或量程偏大，會導致孔板流量計輸出信號偏低。
由于使用時間長線路器件老化、維護過程失誤等原因，現場的儀表有可能存在失效的情況，如溫度變送器與其他同管徑支路同型號儀表相比數值偏低等；或由于停電原因，采集值會為系統默認的 -50℃等。這樣會造成計量結果偏大。因此要對有可比性的
參數進行相互間的比較，以確認數據是否正確。
4流量計算中各常數對計量結果的影響
在流量計算機上，可看到的數據分自動采集和人工輸入兩種。自動采集的參數有溫度、壓力、孔板差壓。需要人工輸入的參數有孔板孔徑、測量管內徑、當地大氣壓、孔板膨脹系數、測量管膨脹系數、動力粘度等。
可膨脹系數 ε對流量計量的影響。
ε是氣體流經孔板時密度產生變化而引入的修正系數，這是流量誤差的一個重要來源。當天然氣流量低于設計流量時，實際的 ε低于設計的 ε，導致測量結果偏小，反之則測量結果偏大；當實際流量與設計流量一致，而靜壓 P1低于設計壓力，實際的 ε小于設計的 ε，使流量測量偏大，反之偏小 。
為杜絕隨意篡改計量設置參數現象發生，交接雙方應在進入計量數據設置頁面前輸入密碼環節，由雙方共同設置進入密碼。
結論
天然氣計量系統是一個相當復雜且存在許多不確定因素的系統，造成測量誤差的原因難以進行綜合定量分析，本文只能對部分現場方面進行定性分析。應該說，在日常工作中，只要加強流量計各環節的管理，對影響計量準確度的因素進行詳細排除，及時發現并更正計量過程中出現的異常現象，就能保證計量數據的準確度。
