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旋进漩涡流量计计量精度影响因素分析和对策研究 　　摘 要：目前，天然气计量主要以旋进漩涡流量计计量为主，但受各种影响因素的影响，计量精度下降。本文通过研究影响旋进漩涡流量计精度的主要因素，提出了降低计量误差的改进对策。 　　关键词：天然气流量计 计量 误差 　　1 引言 　　旋进漩涡流量计是集流量、温度、压力检测功能于一体的新一代流量计，能自动跟踪修正被测气体的温度、压力和压缩因子，直接检测气体的标准体积流量和总量。因为其无机械转动部件，可靠性高，稳定性好，维护量少，在油田生产现场得到了广泛应用。但由于计量仪表的误差，运行工况的变化以及其他因素带来的误差，降低了旋进漩涡流量计的计量精度。因此，找出引起流量计误差的因素，提出改进措施，对于提高天然气的计量精度具有重要意义。 　　2 旋进漩涡流量计工作原理 　　目前常用的旋进漩涡流量计为智能型流量计，属于速度式测量仪表，进入流量计的流体通过漩涡发生器产生漩涡流，漩涡流在文丘里管中旋进，到达收缩段突然节流使漩涡流加速。当漩涡流进入扩散段后，因回流的作用强迫进入旋进式二次旋转，漩涡流的频率与介质速度成正比并且为线性关系，由压力传感器检测，检测的微弱电信号经处理可转换为流量信号。 　　3 影响旋进漩涡流量计误差主要因素研究 　　流量计产生误差的因素有计量仪表引起的误差，使用条件变化引起的误差等，因此在使用旋进漩涡流量计的过程中，必须考虑到这些因素是否会影响到流量计的正常工作。 　　3.1 计量仪表误差 　　（1）流量范围 　　每个规格的流量计均有其流量范围，当介质流量低于流量下限时，如果介质流速过低，无法检测流速，将无法保证精度；而当流量高于流量上限时，TDS旋进式流量计的压力损失过大，会产生丢脉冲、漏计等现象，无法保证流量计的精度。 　　另外，由于油田开发的特殊性，一般在开发初期，气量比较大，到开发后期，气量不断减少，因此流量计的量程比是一个关键的因素。在流量计选型时，必须以工作流量处于流最计所能覆盖的流量范围内为原则。TDS旋进式流量计的量程比一般在15：1左右，超出量程的上限或下限，均会出现较大的计量误差。 　　3.2 压力 　　压力的精确检测对气体的准确测最起着决定性的作用，特别是要减少相对误差，对于一个精度为±0.5%FS（满量程精度），量程为0.5 MPa的压力传感器，其测量最大误差为0.5 MPa×0.5%=士2.5 kPa；而在检测200kPa的介质压力时，其最大相对误差为±2.5/200×100%=±1.25%。由此可见，随着检测点压力的升高，相对误差越来越小，因此在使用前一定要根据工况的最高压力选择合适的传感器量程。 　　此外，压力损失大是旋进式流量计的一个缺陷，经过不断改进，已使压力损失得到了有效控制，但与涡轮流量计等相比还有差距。因此，当有压力损失要求时，若选择TDS系列流量计，应考虑此因素。 　　3.3 直管段 　　从旋进漩涡流量计的计量原理可知，流体介质的流动状态对测量结果有较大的影响，故在流量计的前后部位，应有足够长的直管段以保证介质的稳定流动。 　　一般地，表前直管段不小于5D，表后直管段不小于1D。如果受空间限制，例如表前无节流件时，表前直管段可放宽至不小于3D。但表前有节流件时，必须满足表前直管段不小于5D。表前为扩大段，直管段不大于3D时，精度基本不受影响；表前有节流件而直管段不大于5D时，误差一般不大于3%～5%。 　　3.2 工况变化误差 　　该误差主要是由脉动流现象和超量程、流程频繁波动引起的。管道中气体流速和压力发生突然变化，造成脉动流，引起差压波动，当节流装置出现明显的脉动流时，计量可能产生较大误差。有关文献指出，脉动流引起的误差最大可达20%～30%。当前，脉动的主要来源为输气干线。 　　3.2.1机械振动 　　管道的强烈机械振动会对流量计产生影响，TDS系列流量计的抗机械振动能力虽然明显优于LUXZ，但在有强烈机械震动的场合，TDS系列流量计的精确度可能会降低。 　　3.2.2 气体杂质 　　气体分离不彻底，气质含有较大颗粒或有较长纤维杂物时会堵塞流量计，影响流晕计传感器对涡流旋转频率的测量，使流量计的精度下降；另外，分离不彻底的天然气气质中含有液体，会腐蚀流量计的各个连接部位和传感器，连接部位使用的密封垫片腐蚀后会造成流量计的局部渗漏，影响了流量计的精确计量。 　　3.2.3 电磁干扰 　　无论是标定设定参数，还是厂家设定参数，均存于旋进漩涡流量计积算仪中的电可擦可编程只读存储器中，在断电的情况下也可长期保存，当遇到强烈的电磁干扰冲击或其他较强干扰时，这些参数也存在部分变化的可能性。仪表内部参数的变化会导致仪表瘫痪，产生无规则的计量结果。 　　3.3 其他误差 　　操作不到位、