T21446-2008用标准孔板流量计测量天然气流量》的探讨.docx

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天然气流量计算

——关于对国家标准《GB/T21446-2008用标准孔板流量计测量天然气流量》的探讨

北京安控科技股份有限公司李永成

摘要：本文针对天然气流量计算的相关标准在应用过程中遇到的个别问题做了探讨性分析。同时引用国家标准的公式和数据表，分析了遇到的问题和解决的方法，并做了相关的试验，取得了相应的试验数据。天然气流量计算在应用过程中，除了计算准确性以外，还需要考虑清洗孔板时补偿量的计算问题。

关键词：计量：尖锐度：粗糙度：摩尔组分；高位发热量；补偿计算

引言

在天然气集输过程中，配气站是天然气外输的最终环节，配气站的天然气计量至关重要，计量准确与否不但影响天然气供需双方的经济利益，而且影响计量交接、气量结算、企业信誉。由于天然气计量的难度远远高于液体计量，计量结果的影响因素繁多，计算公式复杂，因此，采用高准确度的自动计量是供需双方的迫切要求，也是计量技术新发展的迫切需要。计量的准确性取决于三个方面的要素：

·设备安装是否规范。

·信号采集是否稳定可靠，误差是否符合标准。·计算误差是否符合标准。

对于生产计算设备的厂家来说，主要考虑2、3要素，如北京安控科技股份有限公司(以下简称“安控科技”)的天然气流量计算机HC601,首先要求信号采集稳定可靠，精度达到1‰;其次要求计算误差小于1‰。笔者在实践过程中，总结了以下几点。

2编写计算流程容易忽略的问题

我国推行的标准是《GB/T21446-2008用标准孔板流量计测量天然气流量》,这个标准并没有提供公开的核准软件，各鉴定机构核准计算数据的方式不尽相同，影响计算结果的因素又较多，

稍有不慎就有偏差超过1%的可能。尽管将计算程序编写出来，计算的结果也能符合标准的实例，但是往往因为没有行业经验，很容易忽略两个问题：

(1)尖锐度计算

由于国内孔板材质较差，孔板只是在最初使用时才可能符合标准要求，使用一段时间后孔板的入口边缘的磨损加剧，在孔板的上下游产生的差压减少，使流量计算的结果比实际流量偏小，

根据标准《GB/T21446-2008》的解释，当rx大于0.0004d时，参见附录D处理。其中rx表示孔板直角入口边缘圆弧半径，d为孔板直径。标准《GB/T21446-2008》附录D明确了处理办法，当rk/d0.0004时，推荐更换新孔板，若不更换，则必须纠正流出系数C,纠正公式如下：

C=C×bk(1)

bk与rx/d的关系，如表1所示。

表1bk与rx/d的关系

rx/d

≤0.0004

0.001

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.015

B

1

1.005

1.012

1.022

1.032

1.040

1.048

1.055

1.062

1.065

注：对现场使用中的孔板除实测r外，也可按rg=0.165(1-e)+0.03,其中t为使用年限。

在生产过程中，一般使用孔板年限作为尖锐度计算的输人参数，那么孔板年限t的取值为0~+,实际情况下孔板使用超过10年就得更换，这里不展开详述。从公式可以看出，当t=0时，Tk=0.03mm,即使是新孔板，只要d≤75mm,都需要纠正流出系数，这与实际陈述有矛盾，或许此公式的成立必有特定条件，比如d必须大于75mm,但是标准中并没有特别说明，除非不用此公式，通过实测来获得rk,在生产过程中实测rk是比较困难的，不利于生产。我们的经验做法是将新孔板定义为1个月，所有新孔板，

62首i圆AUTOMATIONPANORAMA2011.06

当在一个月内使用，不需要纠正流出系数。

(2)粗糙度计算

在计量标准中规定节流装置的前后直管段必需是光管，但现场施工时往往采用的是无缝钢管代替了光管，一开始就达不到标准要求，使用一段时间后，管线磨损加剧，管壁锈蚀斑斑，特别在管道含硫、二氧化碳等腐蚀介质时，管道粗糙度更加偏离，需要纠正流出系数。

当然，需要纠正流出系数C还需要一个前提条件，当直管段内壁粗糙度满足10?Ra/D计算的值小于或等于表2给出的最大值并大于或等于表3给出的最小值，不需要纠正流出系数。

Ra=K/π