孔板流量计测量天然气误差原因与解决方案

一、孔板流量计测量天然气误差原因

    上下游直管段长度不够，气流得不到充分发展，将使计量结果造成较大误差。计量标准规定的Z短直管段长度，在现场实际中一般很难得到满足，特别是由于输气工艺等原因，计量装置的上游往往都存在弯头。如果是单弯头或平面双弯头将使计量结果偏高;对于多个弯头，将使计量结果偏低。

二、解决措施

     应该在节流装置之前加装整流器，避免旋转流、涡流对计量的影响。

天然气的气质和气流条件

   1、产生误差的原因

    GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》标准中规定，通过孔板的天然气是经净化处理后的天然气，气流的流动应是保持亚音速的、稳定的或仅随时间缓慢变化的。气流是均匀单相的牛顿流体。若气体含有质量分数不超过2%的固体或液体微粒，且成均匀分散状态，也可以认为是均匀单相的牛顿流体。气流流经孔板以前，其流束应与管道轴线平行，气流流动应为充分发展紊流且无旋涡，管道横截面所有点上的旋涡角小于2°即认为无旋涡。通过计量调查发现，目前在油田天然气计量中约50%的计量点其气流条件具有以下两个特点。

   （1）气体流量不稳定，并随时间周期性地大幅度变化，属脉动流体。产生脉动源的原因[2]：①往复式压缩机、发动机和叶片式增压机;②调压阀猛开关或者阀芯松动和磨损;③大量水或油的冷凝物在管线中不规则运动。

    （2）气质中含水量大，并夹带原油及微量颗粒杂质，气流流经节流装置时产生凝析液。气质、气流条件达不到GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》标准中规定的要求，必将产生计量附加误差。为了获得准确的计量值，必须YZ气流的脉动及消除气质中的水分和杂质。

     2、解决措施　

    （1）把测量管装在对消除脉动来说较为有利的位置，例如装在调压阀的入口或远离脉动源处。

    （2）为了减少脉动幅度，可在脉动源和测量管之间的管线上加装一个容器，或者设计专门的脉动衰减器。把节流阀或限流器装在脉动源和测量管之间是减少脉动的Z有效方法，但是这种方法压力下降过大，除非条件许可，否则不宜采用。

    （3）在差压仍然保持较高的操作前提下，可用较小的测量管，而孔板开孔直径基本不变。

    （4）在流量计前、后取压管出口处分别加装一个具有一定容积的气液分离器，使进入流量计的差、静压信号达到先气液分离及缓冲后再进入计量装置。

    （5）导压管路上的上、下游导压阀应选用大通径的球型阀。

    （6）为了防止导压管的冻堵，必须对导压管路进行保温，并增加加热补偿保温措施。

    （7）对于因下游波动源而引起计量点气流脉动的情况，可通过调整流量计下游侧阀门的阀位（关小），使计量点气流脉动幅度减小。试验证明，采用关小计量管下游阀的方法来控制气流的脉动，效果是十分明显的，此方法在实际使用时，必须在确保安全生产的情况下进行。

     试验证明通过上述方法能有效地YZ气流的脉动、消除气质中的水分及杂质，减少流量计的计量附加误差。