摘要:闡述了孔板流量計的測量原理，針對目前在天然氣計量中孔板流量計的運行情況，分析了影響孔板流量計計量精度的因素，并提出了提高孔板流量計計量精度的若干措施及孔板流量計發(fā)展趨勢。

0引言
由油井計量分離器分離出的天然氣由于分離不凈含有油污，屬臟污介質(zhì)；計量分離器常有氣路跑油現(xiàn)象，造成管線內(nèi)積液；天然氣流量不穩(wěn)定，并隨時間周期性地大幅度變化，屬脈動流體。上述特點給天然氣計量儀表的設計選型、使用維護及準確計量帶來較大困難。目前，在油田單井、分隊、自用氣及外輸氣交接計量中應用孔板流量計較多，影響孔板流量計計量準確的因素很多，筆者現(xiàn)就影響孔板流量計計量準確的因素，從孔板流量計的工作原理、孔板的管理及孔板安裝使用條件等方面結(jié)合實際情況加以分析。

1 孔板流量計工作原理
孔板流量計是根據(jù)安裝在管道中的孔板產(chǎn)生的差壓，已知流體條件和孔板與管道的幾何尺寸來測量流量。它由孔板、差壓變送器和流量顯示儀組成。當流體流經(jīng)設置在管道中的節(jié)流件(孔板)時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，此時流速增大，靜壓降低，在孔板前后產(chǎn)生差壓；流量愈大，差壓愈大，因而可根據(jù)差壓來衡量流量的大小。這種測量方法以流動連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)。

2孔板流量計儀表特點
由于節(jié)流裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，工作可靠，有一定的準確度，能滿足一般工程測量和貿(mào)易計量的需要；且具有長期的使用歷史，有豐富可靠的實驗數(shù)據(jù)，設計加工已經(jīng)標準化，只要按標準設計、加工、安裝、檢驗和使用，無需進行實測標定，也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進行流量測量，這也是它得以如此廣泛使用的原因，據(jù)了解，國內(nèi)有80％以上的天然氣計量系統(tǒng)采用這種計量方法。

3影響孔板流量計準確計量的因素
通過現(xiàn)場多年使用和維護孔板流量計，發(fā)現(xiàn)儀表在運行中普遍存在以下幾個問題：
1)采用傳統(tǒng)孔板流量計測量存在測量范圍窄(為1：3．5)、測量精度低以及在氣體流量波動范圍大時需更換不同的孔板元件等缺點。
2)在秋冬春三個季節(jié)，由于天然氣中含水、原油及一些顆粒雜質(zhì)，容易使差壓計導壓管路發(fā)生堵塞或阻塞現(xiàn)象，造成差壓計不能準確地反映節(jié)流裝置產(chǎn)生的真實差壓信號。
3)由于天然氣氣液分離效果不好，在導壓管路中及差壓計的正負壓力室產(chǎn)生積水、積油等現(xiàn)象，使差壓計產(chǎn)生液位附加誤差造成計量不準。
4)孔板流量計內(nèi)的孔板需定期檢查、清洗和檢測幾何尺寸，而天然氣計量條件差，加之管理不夠，很難定期檢修，致使許多計量站上的孔板流量計安裝后長期失去管理。其結(jié)果是造成很大浪費又沒有真正解決實際問題。
5)對天然氣來說，當介質(zhì)壓力溫度變化時，其體積也隨之改變，從而使儀表顯示隨溫度壓力的變化而產(chǎn)生誤差。

4提高孔板量計計量精度的措施
標準孔板節(jié)流裝置天然氣流量的計算公式是以通過孔板的氣流為單相、穩(wěn)定流動的基礎(chǔ)上推導出來的，當測量的氣流條件達不到規(guī)定要求時，便不能獲得可靠的測量值。對于氣流脈動、氣質(zhì)中含水及含雜質(zhì)的油田單井天然氣計量，目前尚未找到一種方法來確定或預測一個修正系數(shù)以便彌補這種誤差。通過上述討論可知，要想提高雙波紋管差壓式流量計的計量精度，必須抑制氣流波動、消除氣質(zhì)中的水分及雜質(zhì)，使氣流條件達到規(guī)定的要求，并減少環(huán)境及人為因素對儀表的影響。通過長時間的試驗與應用，證明以下幾種方法可以提高孔板流量計計量精度。

5孔板流量計發(fā)展與展望
從以上對孔板流量計在油田天然氣計量應用情況的分析中可以看出，孔板流量計存在許多不盡人意的缺點，用于油田天然氣計量困難和問題較多，受各種因素影響綜合計量精度不是很高，但孔板流量計作為一種計量器具，它有悠久的歷史，經(jīng)過無數(shù)專家、學者的潛心研究和完善，它的設計、計算、力n-r_、安裝、使用、維護等環(huán)節(jié)都具備了完備的標準和規(guī)范。目前還沒有任何一種流量計可以和它“相提并論”。孔板流量計作為一種經(jīng)典流量計量器具，是由若干個獨立單元組合在一起的，它們之間配置合理與否，安裝是否規(guī)范都會直接影響孔板的測量精度，因此研制一體化孔板流量計產(chǎn)品，簡化結(jié)構(gòu)，減少運行維護量，提高性價比，是未來前景很廣闊的項目，它的型式和參數(shù)是隨著測試技術(shù)的發(fā)展而不斷優(yōu)化的，與傳統(tǒng)孔板流量計相比，當今孔板流量計發(fā)展趨勢是一體化、高精度、寬量比的新型智能流量計，擁有補償功能完善的流量計算機，具有強大的功能軟件，同時設有RS485計算機通信接口，可與DCS連接通信，對維護檢修提供了方便，這些都為孔板流量計更好地應用提供了可靠的技術(shù)保證。

6結(jié)束語
總之，提高孔板流量計計量精度是一項系統(tǒng)工程，要從技術(shù)、管理、監(jiān)督等多方面著手，應作為企業(yè)計量部門基礎(chǔ)管理工作的重點來抓。只有深人研究、多管齊下、措施到位，才能真正有效地提高計量精度，使企業(yè)的經(jīng)濟效益和管理水平同時達到一個新的高度。