天然气计量中的存在问题及解决方法

　　1　目前天然气计量中存在的问题及原因

　　孔板节流装置的组成结构与组成:

　　1·1　结构:

　　孔板流量测量系统一般由节流装置(标准孔板)、压力变送器、差压变送器、铂热电阻及流量积算仪组成。

　　1·2　孔板节流装置的组成:

　　孔板节流装置包括孔板、孔板夹持器和上下游直管段。其结构如图1所示。

　　孔板流量计自20世纪70年代引入我国使用,逐步在天然气流量计量中获得了广泛应用。经过多年的应用与与实践,产生了《用标准孔板流量计测量天然气流量》(SY/6143-2004)标准(以下简称标准),标准对孔板的结构形式、技术要求、节流装置的取压方式、使用方法以及流量计算及其不确定度方面进行了规范,为天然气在生产与销售过程的准确计量流量提供了可靠的技术依据。但结合实际,孔板流量计在天然气流量计量中还存在如下问题。

　　孔板流量计由三部分组成:标准孔板节流装置、压力及差压变送器和流量积算仪。由于现场压力及信号转换等关键测量仪表处于室外工作环境下运行,昼夜和冬夏等极端温差所产生的输出信号飘移,节流装置与差压变送器及引压管线中积液、密封和腐蚀等因素,会因温度、压力参数的测量误差而影响天然气流量的准确计量。同时因天然气从地层中开采出来,虽经分离、除尘和过滤,但所含成份十分复杂,从单井计量、集气计量到配气计量,气体组分各不相同,所以节流装置在使用中所受到的腐蚀程度亦各不同。特别对孔板直角入口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d,使其超出规定标准,导致流出系数c发生变化,最终使流量测量不确定度超出估计数。流出系数C偏离标准值的影响因素主要有3项。

　　1·3　仪器本身产生的误差

　　(1)孔板入口直角锐利度超出标准规定。(2)管径尺寸与计算不符。(3)孔板厚度误差。(4)节流件附件产生台阶、偏心。(5)孔板上游端面不平整度。(6)环室尺寸产生台阶、偏心。(7)取压位置不符合标准。(8)焊接、焊缝突出。(9)取压孔加工不规范或堵塞。(10)节流件不同轴度。

　　1·4　安装误差

　　管线布置的偏离及取压管产生积液,温度传感器测温元件距离装置较远,其主要原因是装置前后直管段长度不能满足标准要求。

　　1·5　使用误差

　　(1)孔板弯曲、变形及上游端面沉积脏物。(2)上游取压管沉积脏物。(3)孔板入口直角边缘变钝、破损。(4)雷诺数超过标准范围。(6)管道粗糙度影响(管道粗糙度增加、管道粗糙度变化)。