氣井天然氣孔板流量計計量儀表設計及改進

目前，我國使用的天然氣計量儀表中，孔板流量計由于其獨特的優(yōu)點而備受青睞，是企業(yè)和用戶的首選，占有相當大的市場比例。我國對天然氣儀表的設計起步較晚，上世紀 70 年代以后才逐漸發(fā)展起來，我國的專家學者參照國外的一些標準結合我國的天然氣輸送現(xiàn)狀，制定了一系列的天然氣儀表設計、制造、安裝、檢修和管理標準。不過這些標準并不完善，與國外的技術和標準還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在:天然氣計量儀表的質量較低;缺少配套設備和智能附件;計量精度有待提高。目前天然氣計量日益成為人們關注的焦點，因此，要投入更大的精力來研發(fā)天然氣計量儀表，完善當前的天然氣流量計，進而開發(fā)出功能完善的新型天然氣流量計。

1孔板流量計的改進

1.1孔板流量計

當天然氣通過流量計的孔板時,橫截面積減小,速度增加,相應的壓強減小，并且減小的程度與流體速度成正比。所以可以通過檢測壓差來推算流速，再根據(jù)孔板橫截面積的大小計算出流量。天然氣孔板流量計系統(tǒng)一般包括流量計本體、二次儀表和天然氣組分分析系統(tǒng)，其中的天然氣組分分析系統(tǒng)具有檢測、計算、分析和積算等功能。國家制定了相關標準.對孔板流量計上下游的直管段做了詳細規(guī)定，有利于保證檢測的準確性。

孔板用以產生壓差，開孔尺寸必須嚴格按照規(guī)定，是孔板節(jié)流裝置中最重要的結構，還有負責固定孔板位置的孔板加持器和上下游直管段;此外，還需要配置引壓管、對焊法蘭和直通式截止閥。只有孔板節(jié)流裝置完全符合行業(yè)標準，才可以滿足用戶的使用要求，保證信號的準確。為了使靜壓和壓差信號的折損最小，無縫鋼管的長度應該盡量縮小。DN18 和 DN14無縫鋼管較為常見，這種無縫鋼管可以及時響應靜壓和壓差的變化，也能減少泄露，不過對安裝技術的要求較高。

1.2改進方法

孔板的取壓方式。角接取壓的范圍是指上下游取壓中心到孔板前后端的距離的二倍等于取壓孔直徑。角接取壓法的特點:采用環(huán)室測量的方式進行測量;在開口尺寸確定時，流量系數(shù)不會發(fā)生變化，使流量值和壓差具有恒定的關系;可以減小磨損所造成的測量誤差;不過在實際使用過程中，若沒能正確地確定取壓位置，會導致測量誤差的產生。

法蘭取壓法，法蘭取壓中心與管徑大小無關，位于距孔板兩側端面的 25.4 mm 處。具有易于清除臟污介質和堵塞的優(yōu)點但環(huán)室取壓難度較大。D   D/2 取壓法(徑距取壓法)，上游取壓的中心距孔板前端距離為 D、下游取壓中心距孔板前端面距離為 D/2，這種方法具有易于清除臟污介質和堵塞的優(yōu)點，不過存在測量值較小的缺點。孔板流量計與標定裝置連接，針對相應的裝置分別進行標定。當孔板流量計進行標定時，測點應該不小于 10 個，且測量結果不少于 3 次，然后取平均值。以測量數(shù)據(jù)為準，在雙對數(shù)坐標軸中標注出數(shù)據(jù)點，然后作壓差一一流量曲線。