影响天然气流量计量的因素分析

影响天然气流量计量的因素分析

张锐博申世武

广西华锐钢铁工程设计咨询有限责任公司广西柳州545002

摘要：天然气作为一种优质的能源和化工原料，其计量的准确性受到人们的普遍重视。相关从业人员需要积极学习并熟练掌握常用天然气流量计的基本原理及其影响因素，以解决天然气流量计量误差问题。本文就影响天然气流量计量的因素进行分析，旨在为天然气流量计量的发展提供一定的指导意见及技术。

关键词：天然气；流量计量；影响因素

1差压式流量计

在天然气中使用的差压式流量计主要是标准孔板流量计。孔板流量计经过多年发展，技术已趋于成熟，而且有相应的国家标准和规程支撑，在标准GB/T2624－2006、GB/T21446－2008中对孔板流量计的结构形式、技术要求等进行了详细描述。

1.1孔板流量计的基本原理

根据能量守恒定律，在一定条件下动压能和静压能可以相互转换，在安装孔板的位置，流体通过孔板后流速加快，导致静压能降低，通过测量孔板前后的静压差就可推算出流体流量大小。

根据标准GB/T21446－2008，其流量计算实用公式为：

式中：C2—常数。

从湍流状态时的仪表系数可以看出，在这种情况下，仪表系数只与仪表结构有关，而与流体的特性无关，为一恒定常数。涡轮流量计就是根据这一区间内来确定流量范围。

2.2涡轮流量计准确性影响因素分析

流体特性、表计安装工艺以及使用环境等都会对涡轮流量计的准确性造成影响。

（1）关于流体特性的影响。一方面，从涡轮流量计的原理中可以看出，为使仪表达到最佳的计量特性，应使被测流体处于湍流状态，只有在这种状态下，仪表系数才不会跟随流量的变化而变化。另一方面，流体的流速分布和旋涡流是影响其精确计量的主要因素，为此在配管时要求在流量计上游有15D以上的直管段，下游部分配置4D以上的直管段，目前实际使用中涡轮流量计通常自带整流器，安装时直管段可适当缩短。（2）涡轮流量计的机械阻力、部件尺寸等也会影响计量精度。由于被测流体不可避免的含有杂质，会使涡轮轴承磨损、叶轮腐蚀或者卡死，导致机械阻力增大，部件尺寸变化影响精度，所以在现场使用时，需要在前端安装过滤器。另外，涡轮流量计若长期超流量运行，会造成轴承过度磨损，使仪表系数改变，导致计量不准。

3容积式流量计

3.1腰轮流量计的基本原理

当流体流入流量计后，推动计量室内部上方的腰轮顺时针旋转，通过驱动齿轮带动下方的腰轮逆时针旋转，上下腰轮交替旋转，带动流体不断地从计量室流出，流体排出量为4倍计量室有效容积。据此，腰轮每旋转一次就有固定容积的流体排出，通过计算单位时间内腰轮动作次数，即可求出通过流量计的体积流量。

腰轮流量计特性可用测量通过的体积误差E描述，通常表示为：

图1误差曲线

4结束语

随着城市天然气不断地发展，国家对节能减排和能源计量的重视，天然气的准确计量将会变得越来越重要。根据各种不同类型流量计的准确性影响因素分析，在实际使用中尽量减少不利因素的影响，从而提高最终计量的准确性。

参考文献

[1]鲍敏.影响气体超声波流量计计量精度的主要因素研究[D].浙江大学，2004.

[2]张琳，李长俊.如何提高孔板流量计的计量精度[J].石油化工自动化，2006（1）：99-101.

[3]张琳，李长俊.天然气孔板流量计计量误差分析及改进措施[J].石油矿场机械，2006（2）：59-61.