天然气流量计量中高级孔板阀的计量特性及误差原因分析

　　摘要：随着经济社会的发展，天然气得到了充分的开发和应用，而流量计量是其生产和使用过程中必须得到解决的一个问题。只有实现了天然气的准确计量，才能确保交易过程中的公平性，同时也有助于生产工艺的改善和优化。因此，本文首先分析了天然气计量的相关原理，高级孔板阀的特性，进而从软、硬件两方面探讨了误差的产生，并提出了相应的解决措施。

　　关键词：高级孔板阀；计量特性；误差

　　天然气作为一种高效的清洁能源，得到了越来越广泛的应用。在具体的应用过程中，流量计量是需要首先解决的一个重要问题。在企业的生产和经营中，流量计量也是一项关键的技术工作，一方面能确保贸易结算的公平公正，另一方面还能提高产品质量，降低企业生产成本，创造更高的经济效益。下面对天然气流量计量中高级孔板阀的计量特性及误差原因进行了分析，并提出了针对性的应对措施。

　　1天然气流量计量中高级孔板阀的计量特性

　　1.1差压法原理

　　当流体经过管道内的节流装置时，将会形成局部收缩，产生一定量的动能，从而增大流速，减少静压，在前后部分形成压力降。对于特定的节流装置来说，所形成的压差是与流量密切相关的，流量越大，压差也就变得越大。因此，我们就可以通过对压差的测量，来计算得出相应的流量，这就是差压法的测量原理。

　　考虑到流体的惯性，流经节流装置后必然会继续保持之前的流向，在孔板出口形成一个最小的收缩截面，在这里流速最大，压力最低。之后，流束又会慢慢变大，压力随之上升，直到最大值。但孔板后的压力并不能恢复到最初的数值，两者之差，也就是流体的压力损失。这主要是由流束突然变大所形成的涡流呆滞现象所造成的。在孔板的出口端面处，流速比原来更大，静压力也就比原来更低。

　　1.2高级孔板阀

　　作为孔板流量计的主要部件，高级孔板阀主要用于信号的产生以及传送，能够实现在线更换孔板，同时不会对输送介质造成任何影响，并且无附加管路；其中，安装有孔板定位机构，准确度高；而且，设有上、下两个密封腔，以及相应的滑阀部件，无其他附加管线，此处的密封件设有注脂辅助部件，能够有效地避免密封面上杂质的沉积；此外，流量检测选用的是法兰取压标准孔板。

　　2误差原因分析

　　在实际的应用过程中，流量计量还存在很多的问题和不足，天然气开采出来后，会经过除尘、过滤等环节，但其中仍然存在一定的杂质，节流装置仍会受到一定程度的腐蚀，尤其是对测量管内壁的侵蚀最为严重，这必然会对最终的测量精度造成影响，使得测量值达不到相应的标准。下面就从软件、硬件两方面对误差原因展开分析。

　　2.1软件引起的误差

　　对天然气流量的测量，所得数值与差压、温度等都有关。实际值与设计值的不相符，是实际工作中最常见的问题。在很多时候，设计值定的都比较高，而实际值偏低，其主要原因如下：

　　差压计的可靠度一般是根据引用误差来计算的。同时，因为雷诺数是流量值的函数，流量值的偏离随之会导致雷诺数的改变，这就将造成流出系数的改变。各种影响集中起来，就会使得实际值与设计值之间产生一定偏离。

　　介质温度压力与设计值相偏离，在进行设计时，是有着一定的特定条件的，涉及到的参数有很多，主要是温度、压力等。在特殊的条件下，介质的密度是一定的，但在实际情况下温度、压力等必然会发生一定程度的波动，其密度也就会随之发生改变。密度的改变，也就会对流量值造成很大的影响。

　　此外，为了技术上的方便操作，给定的都是标准环境下的体积流量，这一般是结合介质的密度计算得出的。而其密度发生变化也会使相应的计算关系发生变化，这更加剧了测量过程中误差的产生。

　　2.2硬件引起的误差

　　硬件上，主要存在以下两方面的问题：

　　（1）高级孔板阀的问题。如果孔板开孔不规范，相应尺寸必然会偏离设计要求，应严格遵照规范标准开孔。平衡阀无法关严，存在少量的泄漏，使得气体在其中流动，进而降低了差压信号，导致仪表的输出偏低。要想解决这一问题，可以将其中的高低压阀关闭，若是平衡阀出现泄漏，那么输出也就会随之缓慢的降低，直到变为零，否则输出应保持不变。此外，还有安装不当造成的误差，这就要求严格按标准作业，尽可能避免这一原因导致的误差。

　　（2）差压计的问题。主要是高低压导管接反。具体表现为，输出不升反而变为零下，可用以下两种方法来解决：一是，改变检测与传送器件的相应位置以及导压管接口；二是，对正反作用接片位置进行改变。再就是，引压管发生堵塞，会造成输出变化的缓慢，甚至不变。这是因为天然气中一般都会含有一定量的悬浮物，时间长了，积累下来就会造成堵塞现象，使得测量工作无法顺利进行，或是产生较大的误差。比如，引压管在寒冷天气下冻堵，造成计量数值的不准确，可针对这一问题，采取必要的保温防寒措施，并定期进行排污。

　　3结语

　　总的来说，天然气流量计量是生产和应用过程中必须解决的一个问题，只有实现了天然气的准确计量，才能有效确保交易的公平性，同时也有助于生产工艺的进一步改善。本文对天然气流量计量中高级孔板阀的计量特性及误差原因进行了分析，并提出了相应的解决措施。一方面，应严格按规范安装、操作计量仪表，消除这一环节的误差；另一方面，在具体的使用过程中，工作人员应做好维护、保养，尽可能避免误差的产生。

　　参考文献

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　　[2]孙溢翔.浅谈天然气流量计量误差原因分析及解决措施[J].化工设计通讯,2016,42(5):199-199.

　　[3]董宏远,郭振杰,刘冲.浅谈天然气计量的误差分析及控制[J].中国化工贸易，2014(2):291-291.

　　作者张文博陈礼红慕志龙王善亮

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