天然气计量输差分析及控制研究
输差往往造成天然气供需双方交接差，如果输差较大的话就不能反映实际值，甚至引起计量纠纷。因此，有必要对天然气的输差问题作深入研究，以确定交接双方都能够接受的允差范围。本文即对计量引起的输差作简要探讨，并提出减少计量误差的措施。
1 天然气计量误差影响因素分析
1.1 基本误差
由测量装置本身准确度所决定的误差。
由于孔板流量计测得的流量是根据差压信号间接求得的。从公式可以看出，影响测量准确度的主要因素是α、F、ε等值。必须保持α、F、ε均为恒定值，才能达到差压和流量之间有恒定的对应关系。但在实际生产中，α、F、ε都与某些因素有关，特别是流量系数α，它是一个影响因素复杂，变化范围大的重要系数，如果在测量过程中不能保证α为恒定值，则测量误差将会较大。
从资料和实验证明，流量系数α值与取压点位置、孔板的开孔截面积和管道截面积比（m=d2/D2）、雷诺数、管壁粗糙度、孔板入口边缘尖锐度有关。
1.2 附加误差
在流量计的安装和使用过程中，没有严格遵守技术要求和设计所提供的数据而找成的误差。这种误差的大小是无法估计的。但是通过对造成误差因素的分析，可以将误差降低。孔板流量测量系统安装使用时，必须符合下列技术要求：
①孔板安装时，他的开孔中心和管道中心轴线同心，而且它的端面与管道轴线垂直；
②孔板上、下游侧取压孔轴线符合距孔板上、下游端面的距离为25.4±0.8mm的要求；
③取压孔的轴线应与孔板上下游侧2D测量管长度的内圆柱的轴线垂直，取压孔的轴线与孔板两端面向外倾斜角的夹角不大于3度。取压孔直径不应大于0.08D；
④孔板安装需要前后直管段，直管段的长度与孔板上游侧局部阻力件的形式和直径比β有关。
⑤差压信号管路的安装：孔板节流装置安装于现场严酷的工作场所，在长期运行后，无论管道或节流装置都会发生一些变化，如堵塞、结垢、磨损、腐蚀等。检测件是依靠结构形状及尺寸保持信号的准确度，因此任何几何形状及尺寸的变化都会带来附加误差。麻烦的是，测量误差的变化并不能从信号中觉察到，因此定期检查检测件是必要的。可以根据测量介质的情况确定检查的周期。
2 提高计量精度的途径分析
天然气流量测量精度与孔板和取压装置，管道条件、安装质量、天然气质含量等多种因素有关。当这些因素发生变化时，所涉及的参数也随之发生变化。所以，为了保证测量精度，必须严格执行有关标准，确保节流装置的安装质量。
2.1 选好节流装置
要提高测量精度，要适当的决定节流装置的孔径，管径和流量计测量。在计量管内径比（D）不变时，截面比（m）越小测量精度越高；m不变时，D越大测量精度越高。可以在保证经节流装置的天然气雷诺数大于临街雷诺数，其流量系数恒定前提下，增大D而减小m，有利于提高测量精度。
2.2 调整计量仪表
计量工作还必须适应经常性的气量调节的情况，在增大或减小计量时，为了满足测量精度的要求，可以：①在m为0.1～0.3范围内，更换孔板以改变压差，满足压力计范围50%～90%要求；③并联不同规格的差压计；④并联或更换不同管径的节流装置；⑤对气量变化幅度和频率大的“调节气源”和用户，使用**型孔板阀可以获得较好的测量效果。
2.3 管道
计量管长度、直管、圆度和内表面粗糙度等都有严格的技术要求。当计量*小长度不能满足标准要求时，会给流量结果带来偏差。其大小与孔径比β和雷诺数有关，所以必须在孔板前面的直管上安装整流器，才能保证计量精度。
2.4 节流装置的安装
孔板入口端面必须与管道轴线垂直，其偏差不能超过1°。安装孔板时要注意装入管道的方向，严禁反装，必须符合标准对不同轴度公差的要求。法兰、孔板与取压装置之间的密封垫片厚度不得犬于0.03D。垫片的安装不得安入直管段内或取压装置内腔，不得挡出取压口及引起取压位置的改变。
3 天然气计量输差控制的具体措施分析
3.1 附加计算误差
双波纹管差压计是一种瞬时流量计，接GB2624—81标准要求，在测量时间内测量参数差压hW和温度t应保持稳定不变才能保证流量测量精度。但由于多种原因，差压计流量卡片上记录曲线大都是波动的，采用大平均法人工计算流量带来的误差叫附加计算误差，它并不能代表瞬时流量的积分值，与实际流量是有误差的。这时可以采取以下方法进行修正：①加装稳定压装置，为了保证计量精度，消除附加计算误差，在节流装置前应加装调压器，以保持气体压力基本稳定，应可保持一个参数稳定避免引起附加计算误差；②采用压力、温度自动补偿积算器，能自动将变化着的静压力P、温度T和差压hW积入积算器进行计算，求出每一时刻瞬时流量并自动累计显示流量，从而克服大平均法所带来的附加计算误差；③搞好站场调压以使流量计静压保持基本稳定。
3.2 消除脉动流的影响
管道中气体的流速和压力发生突然变化，造成脉动流，节流装置上出现明显的脉动流时可能产生较大的误差，为了获得准确的计*，可采用下列方法消除脉动流的影响：①采取控水采气，保持气井在不产地层水的条件下生产，消除引起差压波动的脉动源；采用高效分离器，加强气水分离，及时排除管道积液；对积存在计量管段、导压管、流量计高低压波纹室中及管道中的凝析液及时吹扫或清管；②试验证明，采取控制计量管段下流阀的方法，抑制脉动流效果很好。在控制下流阀时，只要静压指针上升1～2格，差压的脉动幅度就会减少80%～90%，实践证明，控制下流阀，对各脉动源引起的差压波动都有抑制作用；③为了减少脉动现象，可在测量管段前加装缓冲罐，可储存和释放气体的能量，有效地平抑各种脉动源引起的差压波动。也可设置专门的脉动衰减器；④对于同一条计量管道，若要提高差压、就要降低孔扳直径，使孔比β降低，为了使差压和孔径比都要提高，必须相应减小计量管管径；⑤在流量点前入口处加装调压阀，稳定输出压力，可有效地减少脉动现象对计量精度的影响。如有可能，采用综合治理办法消除脉动现象，效果会更好。
除上述措施外，还要注意强化管理提高天然气计量的标准，并尽可能的采用先进的天然气计量技术，以提高计量精度，从而减少输差。
参考文献
[1]贾宗贤.天然气管道输送计量输差的控制[J].油气田地面工程，2008，6
[2]刘颖.天然气输差问题的分析与研究[J].内蒙古石油化工，2007，11.
