孔板安裝、清洗、維護受到不能停產的限制而無法進行

                        重慶鋼鐵股份有限公司是一個耗能大戶，能源品種多達二十余種，主要能源流體有高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、天然氣、氧氣、氮氣、壓縮空氣等，能源計量問題一直是公司節能降耗降成本的一件大事。公司是一個大型的老企業，計量設施以前主要采用節流孔板進行流體計量，由于孔板流量計簡單牢固，性能穩定可靠，使用壽命長，價格低廉等優點被廣泛使用。但孔板也存在測量范圍窄，測量上限和測量下限之比一般僅3：1~4：1；壓力損失大，對于低壓力的自產煤氣測量影響較大，低壓力流體測量信號弱，測量誤差大，現場安裝條件要求較高，安裝、清洗必須停產，維護困難，高流速和臟污介質及腐蝕性介質對孔板沖刷，腐蝕影響嚴重，管道內壁流體介質結晶，孔板前后積液等因素都將嚴重影響其測量精度。
                           
                        隨著企業生產節奏的加快，孔板安裝、清洗、維護受到不能停產的限制而無法進行，工業流量測量還普遍存在著大管徑、大流量測量的困難，因為孔板流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造、運輸和安裝上的困難，造價提高、能損加大，于是我們引入了能便于在線安裝、維護的插入式渦街流量計、插入式渦輪流量計、測管流量計、均速管流量計等。
                            二、測管流量計和均速管流量計的應用
                           
                        測管流量計、均速管流量計等由于其結構簡單、重量輕、安裝維護方便、壓力損失小等優點被很多企業使用于大管徑流量計量上，其原理采用皮托靜壓管的速度面積法測量原理，通過安裝在管道內的測量裝置的全壓取壓孔測出管道中全壓取壓孔所在點的流體的全壓（總壓），測量裝置背流面的靜壓取壓孔測出流量的靜壓，測量管將全壓和靜壓得出差壓△P：
                           
                            式中：V：為測頭處流速。m/s
                            △P：測出的差壓：Pa
                            ρ：被測介質密度，kg/m3
                            K：測管儀表的校正系數
                            再根據測得流速后計算出管道內的流量。
                           
                        不論是測管流量計或者是均速管流量計都是點流速型，是通過測量管道截面上一點的流速從而推算出管道內整個截面上的平均流速，為得到穩定的流態，儀表安裝要求有較長的直管段，在現實生產環境中是很難達到的。而流體在管道中流速的分布受流體介質、溫度、粘度、重度及管道內壁粗糙度等因素影響都將發生變化，同時點流速與插入點的位置關系也很大，因此安裝要求非常高，要通過一點的流速來測算整個管道內的流速，其測量精度必將是很差的。

孔板流量計
                            
                        孔板流量計是通過測量安裝在管路中的同心孔板兩側差壓來計算流量的一種檢測裝置。它由產生差壓的一次裝置——孔板節流裝置和二次檢測儀表——差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器等組成。據調查，輸氣管網中孔板流量計的使用率國外約為60%，國內約為90%。
                           
                        采油六廠有7套外輸濕氣計量系統，均為孔板計量系統。它以能量守恒定律和流動連續性方程為理論依據，應用成熟、可靠的儀表進行差壓、壓力、溫度測量，由流量積算儀或計算機進行計算得到天然氣的流量。 產生誤差的原因
                           
                        上下游直管段長度不夠，氣流得不到充分發展，將使計量結果造成較大誤差。計量標準規定的zui短直管段長度，在現場實際中一般很難得到滿足，特別是由于輸氣工藝等原因，計量裝置的上游往往都存在彎頭。如果是單彎頭或平面雙彎頭將使計量結果偏高[1]；對于多個彎頭，將使計量結果偏低。
                            2 解決措施
                            應該在節流裝置之前加裝整流器，避免旋轉流、渦流對計量的影響。
                            天然氣的氣質和氣流條件
                            1 產生誤差的原因
                           
                        GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中規定，通過孔板的天然氣是經凈化處理后的天然氣，氣流的流動應是保持亞音速的、穩定的或僅隨時間緩慢變化的。氣流是均勻單相的牛頓流體。若氣體含有質量分數不超過2%的固體或液體微粒，且成均勻分散狀態，也可以認為是均勻單相的牛頓流體。氣流流經孔板以前，其流束應與管道軸線平行，氣流流動應為充分發展紊流且無旋渦，管道橫截面所有點上的旋渦角小于2°即認為無旋渦。
                            通過計量調查發現，目前在油田天然氣計量中約50%的計量點其氣流條件具有以下兩個特點。
                            （1）氣體流量不穩定，并隨時間周期性地大幅度變化，屬脈動流體。產生脈動源的原因[2]：
                        ①往復式壓縮機、發動機和葉片式增壓機；②調壓閥猛開關或者閥芯松動和磨損；③大量水或油的冷凝物在管線中不規則運動。
                           
                        （2）氣質中含水量大，并夾帶原油及微量顆粒雜質，氣流流經節流裝置時產生凝析液。氣質、氣流條件達不到GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中規定的要求，必將產生計量附加誤差。為了獲得準確的計量值，必須抑制氣流的脈動及消除氣質中的水分和雜質。

流量測量用標準孔板流量計的歷史悠久，應用廣泛。它的特點是結構簡單，使用壽命長，適應性較廣。目前，標準節流裝置的結構已經標準化，有可靠的試驗數據，只要嚴格遵照GB/T21446-2008《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中的加工和安裝要求，就可以根據計算結果制造和使用，不必單獨檢定就能保證計量裝置的準確性。但由于標準孔板流量計的設計安裝要求及氣質要求比較苛刻，在實際的工況條件下很難符合標準要求，容易造成流量計產生計量附加誤差。結合現場實際情況，對產生計量附加誤差的原因進行分析并探討解決方法。