蒸汽流量計(jì)應(yīng)用誤差分析

　　 高級(jí)蒸汽計(jì)量系統(tǒng)由蒸汽閥、智能差壓變送器、智能壓力變送器、一體化溫度變送器以及流量計(jì)算顯示裝置組成，包括硬件和軟件兩部分。

    在實(shí)際應(yīng)用中，由于現(xiàn)場(chǎng)使用條件變化引起的誤差和計(jì)量?jī)x表本身誤差，經(jīng)常使蒸汽流量計(jì)的{**}度不能達(dá)到要求。流量計(jì)計(jì)量中的應(yīng)用情況從基本誤差和附加誤差兩方面對(duì)蒸汽流量計(jì)的計(jì)量誤差進(jìn)行分析，并探討解決方法。

基本誤差
　　 基本誤差是由計(jì)量裝置本身準(zhǔn)確度所決定的誤差，是不可避{**}的，一般在 1% ～ 2% 范圍內(nèi)。為了規(guī)范蒸汽計(jì)量，《蒸汽計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》（GB/T 18603）對(duì)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明和要求，同時(shí)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)儀器儀表{**}度等級(jí)進(jìn)行了要求。
　　 基地配氣隊(duì)蒸汽計(jì)量系統(tǒng)選用的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器的準(zhǔn)確度分別為：0.25%、0.25%、0.5%，符合《蒸汽計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》（GB/T 18603）中 B 級(jí)系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)確度的要求。

附加誤差
　　 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況，對(duì)產(chǎn)生計(jì)量附加誤差的原因進(jìn)行以下分析。

實(shí)際運(yùn)行流量值偏離設(shè)計(jì)流量值引起的誤差
　　 這是配氣站較常見(jiàn)也是貿(mào)易雙方較關(guān)心的問(wèn)題，用氣量具有季節(jié)、日和小時(shí)的不均衡性，用氣高峰和用氣低峰變化范圍較大，且很難準(zhǔn)確的掌握用戶的用氣量，與設(shè)計(jì)流量值偏差很大。
　　 如果用于計(jì)算蒸汽孔徑的較大流量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的較大流量偏離較大，就會(huì)造成計(jì)算出來(lái)的蒸汽孔徑較大偏差。存在大蒸汽測(cè)小流量的問(wèn)題，由于 ΔP 偏小，計(jì)量{**}度大大降低。

差壓變送器引起的誤差
　　 在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件下，蒸汽流量計(jì)裝置與差壓變送器之間連接的導(dǎo)壓管線容易發(fā)生腐蝕、堵塞、冰凍等，是蒸汽流量計(jì)薄弱環(huán)節(jié)和使用維護(hù)的重點(diǎn)。
    1）差壓變送器零點(diǎn)容易漂移，造成靜壓、差壓值失真，造成計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏差較大。
    2）差壓變送器的閥組和導(dǎo)壓管易生銹泄漏、堵塞。高壓側(cè)和低壓側(cè)的連接件漏氣或堵塞，都會(huì)引起較大的計(jì)量偏差。
　　 2015 年 4 月份東營(yíng)壓氣站檢修期間，天然氣內(nèi)含有固體懸浮顆粒和油污引起廬配{**}總配線的下游導(dǎo)壓管堵塞，導(dǎo)致廬配{**}總配線計(jì)量數(shù)據(jù)偏大。

節(jié)流裝置產(chǎn)生的誤差
    1）蒸汽裝反引起測(cè)量誤差。在蒸汽閥中安裝蒸汽時(shí)，應(yīng)保證蒸汽的安裝方向正確，天然氣從蒸汽的上端面流向下端面。表3為廬配供總配氣量與總配外供氣量的對(duì)比，正常情況下廬配供總配氣量應(yīng)大于總配外供氣量，如表2　4.4日{(diào)**}4.6日數(shù)據(jù)。4.6日廬配{**}總配線蒸汽裝反，導(dǎo)致4.7日廬配供總配氣量小于總配外供氣量，引起較大誤差。
    2）蒸汽孔徑尺寸測(cè)量不準(zhǔn)確引起測(cè)量誤差。在實(shí)際使用中由于條件限制，不能及時(shí)送到檢定部門進(jìn)行檢定，而是用游標(biāo)卡尺在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。一方面存在目測(cè)誤差，另一方面由于沒(méi)有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及測(cè)量介質(zhì)溫度較高時(shí)，測(cè)量蒸汽的孔徑值將偏高，造成計(jì)量值比實(shí)際值偏高。如果蒸汽厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)、上下游直管段長(zhǎng)度不夠、計(jì)量裝置安裝不當(dāng)都能引起測(cè)量誤差。
    3）氣體的沖刷和腐蝕引起測(cè)量誤差。天然氣從地層采出來(lái)，雖經(jīng)分離、過(guò)濾，因其所含成分十分復(fù)雜，且成分經(jīng)常變化，從單井采氣計(jì)量、集氣計(jì)量到配氣計(jì)量，氣質(zhì)組成都各不相同，因而流量計(jì)在使用過(guò)程中宜受測(cè)量介質(zhì)天然氣的沖刷和腐蝕，對(duì)蒸汽和直管段的沖刷腐蝕尤為嚴(yán)重。這將影響到蒸汽直角入口邊緣圓弧半徑和直管段內(nèi)表面粗糙度，使得流出系數(shù)發(fā)生變化，測(cè)量的不確定度超出預(yù)期值。

組分變化引起的誤差
　　 蒸汽從單井到集氣站和配氣站，氣質(zhì)組分各不相同，因此流量值也不同。一方面，由于氣體組分的變化引起天然氣相對(duì)密度的變化，天然氣流量值與相對(duì)密度倒數(shù)的平方根成正比例變化。另一方面，天然氣組分的變化影響壓縮因子 Z 的計(jì)算，造成壓縮因子的附加誤差，而壓縮因子直接影響工況流量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的氣體流量。由此可見(jiàn)天然氣組分變化對(duì)計(jì)量的影響很大。
　　 2015 年 5 月份對(duì)廬配交接處的天然氣組分重新進(jìn)行了取樣分析，取樣分析前后各組分含量發(fā)生變化。由相對(duì)密度計(jì)算公式可知取樣分析前后的相對(duì)密度分別為 0.6495、0.6425，即取樣分析前后天然氣相對(duì)密度變化了 1%。

提高蒸汽流量計(jì)計(jì)量{**}度的措施
　　 蒸汽流量計(jì)計(jì)量{**}度與蒸汽、管道條件、安裝質(zhì)量等諸多因素有關(guān)，為提高流量計(jì)量準(zhǔn)確度，可采取以下措施。

蒸汽流量計(jì)的制造和組裝
　　 蒸汽的直徑、厚度、斜角、流量計(jì)的外形、粗糙度等均應(yīng)滿足 GB/T 2624.2 的要求。流量計(jì)制造和組裝需符合GB/T 21446 及 API MPMS 14.3.3 的要求。蒸汽的密封墊圈應(yīng)采用耐腐蝕、抗老化、滿足輸送介質(zhì)溫度的材料，在組裝時(shí)應(yīng)保證任何點(diǎn)都不會(huì)突入管道，且不影響流量的計(jì)量{**}度。蒸汽片與導(dǎo)板之間，上下腔之間應(yīng)有良好密封。
　　 蒸汽流量計(jì)制造是需要設(shè)置排污閥和放空閥，排放應(yīng)匯總為一個(gè)總放空接口，統(tǒng)一排放。蒸汽流量計(jì)的直管段要根據(jù)蒸汽前后端工藝配管的形式來(lái)確定長(zhǎng)度，考慮一定的富余系數(shù)，一般按前 30D 后 15D 來(lái)布置。

合理選擇測(cè)量?jī)x表
　　 為了避{**}“大馬拉小車”或“小馬拉大車”現(xiàn)象產(chǎn)生的誤差，建議嚴(yán)格按照 GB/T 18603《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》要求選用合適量程儀表。{**}先要根據(jù)輸氣流量，選擇較內(nèi)徑的蒸汽。智能差壓變送器量程宜在滿量程 10% ～ 90%，智能壓力變送器量程宜在滿量程30%～75%，較好采選用{**}壓量程儀表，{**}度建議選用0.1%。

儀表的安裝
　 　　蒸汽流量計(jì)應(yīng)垂直于管道軸線安裝，且與管道同心，偏差應(yīng)滿足小于 1°。蒸汽流量計(jì)應(yīng)配套提供機(jī)械裝置指示蒸汽片，用來(lái)測(cè)試是否安裝在管徑中心。蒸汽安裝在在法蘭之間固定后，允許自由熱膨脹而不產(chǎn)生扭曲變形，在滿足設(shè)計(jì)壓力的情況下，由于其它作用力或差壓引起的彈性形變、塑性扭曲都不應(yīng)超過(guò)直線斜度的 1%。蒸汽上下游取壓孔的直徑相同，建議直徑應(yīng)小于13mm；取壓孔中心線應(yīng)平行于地面、且與管道中心線垂直相交，偏差不應(yīng)大于 3°。

加強(qiáng)計(jì)量管理維護(hù)、健全計(jì)量規(guī)章制度
　　 加強(qiáng)計(jì)量裝置的日常管理維護(hù)，如定期對(duì)壓力儀表進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)有異�；驌p壞情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修；冬季氣溫下降，易發(fā)生凍堵，需增加排污次數(shù)，給差壓變送器加裝保溫設(shè)備；加強(qiáng)節(jié)蒸汽流量計(jì)的排污和清洗檢查等等。健全計(jì)量規(guī)章制度，如定期維護(hù)、周期送檢等。嚴(yán)格管理，做到計(jì)量裝置有記錄，操作有規(guī)程，使用有制度，維修有周期。

加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)、提高技術(shù)人員素質(zhì)
　　 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)操作員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高操作員的技術(shù)水平和解決問(wèn)題的能力，更好的做好流量計(jì)地檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作。

　　 蒸汽流量計(jì)在勝利油田已經(jīng)應(yīng)用多年 , 起到不可替代的作用。同時(shí)還能改善勞動(dòng)條件，節(jié)省人力，提高天然氣調(diào)配水平和操作人員的工作效率，降低生產(chǎn)成本。蒸汽流量計(jì)在應(yīng)用中將進(jìn)一步{**}化和完善、降低誤差，提高計(jì)量準(zhǔn)確性。