一、孔板流量計(jì)測量天然氣產(chǎn)生誤差的原因
上下游直管段長度不夠，氣流不能充分展開，會造成測量結(jié)果的較大誤差。測量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的*短直管段長度在實(shí)際現(xiàn)場條件下一般難以滿足，特別是由于輸氣技術(shù)等原因，測量裝置上游往往存在彎頭。如果是單彎頭或平雙彎頭，測量結(jié)果會更高；對于多個(gè)彎頭，測量結(jié)果會更低。
二。解決方案
節(jié)流裝置前應(yīng)安裝整流器，以避免旋流和渦流對測量的影響。
天然氣質(zhì)量和氣流條件
1. 錯誤原因
GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量天然氣流量》規(guī)定，通過孔板的天然氣為凈化天然氣，氣流的流動應(yīng)保持亞音速、穩(wěn)定或隨時(shí)間緩慢變化。氣流是均勻的單相牛頓流體。如果氣體中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過 2% 的固體或液體顆粒，并且分散均勻，也可以認(rèn)為是均勻的單相牛頓流體?？諝饬鬟^孔板前，其氣流應(yīng)平行于管道軸線，氣流應(yīng)充分發(fā)展為湍流，無渦流。管子截面上各點(diǎn)渦角均小于2°，視為無渦流。通過測量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前油田天然氣測量中約50%的測量點(diǎn)的氣體流動狀況具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。
(1)氣流不穩(wěn)定，隨時(shí)間周期性變化較大，為脈動流體。產(chǎn)生脈動源的原因[2]：①往復(fù)式壓縮機(jī)、發(fā)動機(jī)和葉片式增壓器； ②調(diào)壓閥突然切換或閥芯松動磨損； ③大量的水或油冷凝液在管道中不規(guī)則移動。
(2)氣體含水量大，夾帶原油和微量顆粒雜質(zhì)。當(dāng)空氣流過節(jié)流裝置時(shí)，會產(chǎn)生冷凝水。溫度和氣流條件不能滿足GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量天然氣流量》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，勢必造成測量附加誤差。為了獲得準(zhǔn)確的測量值，需要抑制氣流的脈動，消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì)。
2. 解決方案
(1)將測量管安裝在有利于消除脈動的位置，如調(diào)壓閥的進(jìn)口處或遠(yuǎn)離脈動源的位置。
(2)為了減小脈動幅度，可用于脈動源和測量在管道之間的管道上安裝一個(gè)容器，或設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的脈動衰減器。在脈動源和測量管之間安裝節(jié)流閥或限流器是減少脈動*有效的方法，但這種方法不適用于壓降過大的情況，除非條件允許。
(3)在壓差仍然較高的前提下，可采用較小的測量管，孔口孔徑基本相同。
(4)在流量計(jì)前后壓力管的出口處安裝一定容積的氣液分離器，使進(jìn)入流量計(jì)的差壓和靜壓信號在進(jìn)入計(jì)量裝置前得到分離和緩沖。
(5)壓力先導(dǎo)管路上的上下游壓力先導(dǎo)閥宜選用大口徑球閥。
(6)為防止導(dǎo)壓管凍結(jié)、堵塞，必須對導(dǎo)壓管進(jìn)行保溫，并增加加熱補(bǔ)償和保溫措施。
(7)對于下游波動源引起的計(jì)量點(diǎn)氣流脈動，可調(diào)節(jié)流量計(jì)下游側(cè)閥門的閥位(關(guān)閉)，減小計(jì)量點(diǎn)氣流脈動幅度。實(shí)驗(yàn)證明，關(guān)閉小計(jì)量管下游閥門控制氣流脈動的方法非常有效。該方法在實(shí)際使用中必須在保證安全生產(chǎn)的條件下進(jìn)行。
試驗(yàn)證明，上述方法能有效抑制氣流的脈動，消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì)，減少流量計(jì)的附加誤差。