气井天然气孔板流量计计量仪表设计及改进

目前，我国使用的天然气计量仪表中，孔板流量计由于其独特的优点而备受青睐，是企业和用户的首选，占有相当大的市场比例。我国对天然气仪表的设计起步较晚，上世纪 70 年代以后才逐渐发展起来，我国的专家学者参照国外的一些标准结合我国的天然气输送现状，制定了一系列的天然气仪表设计、制造、安装、检修和管理标准。不过这些标准并不完善，与国外的技术和标准还存在一定的差距，主要体现在:天然气计量仪表的质量较低;缺少配套设备和智能附件;计量精度有待提高。目前天然气计量日益成为人们关注的焦点，因此，要投入更大的精力来研发天然气计量仪表，完善当前的天然气流量计，进而开发出功能完善的新型天然气流量计。

1孔板流量计的改进

1.1孔板流量计

当天然气通过流量计的孔板时,横截面积减小,速度增加,相应的压强减小，并且减小的程度与流体速度成正比。所以可以通过检测压差来推算流速，再根据孔板横截面积的大小计算出流量。天然气孔板流量计系统一般包括流量计本体、二次仪表和天然气组分分析系统，其中的天然气组分分析系统具有检测、计算、分析和积算等功能。国家制定了相关标准.对孔板流量计上下游的直管段做了详细规定，有利于保证检测的准确性。

孔板用以产生压差，开孔尺寸必须严格按照规定，是孔板节流装置中最重要的结构，还有负责固定孔板位置的孔板加持器和上下游直管段;此外，还需要配置引压管、对焊法兰和直通式截止阀。只有孔板节流装置完全符合行业标准，才可以满足用户的使用要求，保证信号的准确。为了使静压和压差信号的折损最小，无缝钢管的长度应该尽量缩小。DN18 和 DN14无缝钢管较为常见，这种无缝钢管可以及时响应静压和压差的变化，也能减少泄露，不过对安装技术的要求较高。

1.2改进方法

孔板的取压方式。角接取压的范围是指上下游取压中心到孔板前后端的距离的二倍等于取压孔直径。角接取压法的特点:采用环室测量的方式进行测量;在开口尺寸确定时，流量系数不会发生变化，使流量值和压差具有恒定的关系;可以减小磨损所造成的测量误差;不过在实际使用过程中，若没能正确地确定取压位置，会导致测量误差的产生。

法兰取压法，法兰取压中心与管径大小无关，位于距孔板两侧端面的 25.4 mm 处。具有易于清除脏污介质和堵塞的优点但环室取压难度较大。D   D/2 取压法(径距取压法)，上游取压的中心距孔板前端距离为 D、下游取压中心距孔板前端面距离为 D/2，这种方法具有易于清除脏污介质和堵塞的优点，不过存在测量值较小的缺点。孔板流量计与标定装置连接，针对相应的装置分别进行标定。当孔板流量计进行标定时，测点应该不小于 10 个，且测量结果不少于 3 次，然后取平均值。以测量数据为准，在双对数坐标轴中标注出数据点，然后作压差一一流量曲线。