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艾伯特流量計與孔板流量計在天然氣計量應用中的比較
發布時間：2017-11-22
天然氣作為一種優質能源和化工原料其計量越來越被人們關注，利用差壓原理進行天然氣流量測量是當今世界上最可靠的流量測量方式之一，代表產品有孔板、文丘里和噴嘴，這些產品在集氣站、計量站和聯合站內得到廣泛的應用。其中孔板流量計的應用更為廣泛成熟，適用于測量穩定流動的流體流量，是最常用的流量測量方法，也是目前天然氣計量中測量流量的最主要方法。艾伯特流量計是一種非常獨特的新型性能優異的流量計，相對于孔板具有無安裝直管段要求，精度高，量程比大等特點，其應用會越來越廣泛。
艾伯特流量計的整體結構如圖 1 所示。它由流量傳感器、多參數變量變送器和流量計算轉換單元組成，是一種全新的差壓式流量計。
1 艾伯特流量計的特點
艾伯特流量計是結合了文丘里和均速管兩種不同差壓技術的優點，成功研制的一種非常獨特的流量計，如圖 1 所示。艾伯特流量傳感器由一段獨特的環形噴嘴管段和測量探頭組成。這段噴嘴管段帶有專利設計的 “加速整流區”，這種獨特的噴嘴設計能夠大大加快流速，使流經艾伯特測量探頭的流體流速剖面穩定和線性化。安裝在這段環形噴嘴內的測量探頭能夠精確測量，并且顯著增加輸出的差壓值，同時也增大了測量范圍 ( 即增大了量程比) 。擴散器部分的設計，可以有效降低流體永久壓力損失。
2 艾伯特流量計與孔板流量計的特點比較
( 1) 安裝直管段要求
直管段要求對于差壓式流量計來說是準確測量不可缺少的重要因素。由于艾伯特流量傳感器由一段獨特的環形噴嘴管段和測量探頭組成，這段噴嘴管段帶有專利設計的 “加速整流區”，如圖 1 所示，流體經過加速整流區后，在喉徑部分能產生穩定的線性速度剖面流場，這種特殊的設計使艾伯特流量計安裝時，無需另設直管段，可以直接安裝在閥門、彎頭等之后，不影響測量精度。
孔板測量天然氣流量要求直管段比較長，根據規范 《用標準孔板流量計測量天然氣流量》 ( GB/T21446―2008) 要求，配帶整流器時，孔板上、下游直管段要求也在 30D 和 7D 以上。在集氣站、計量站和聯合站內，使用艾伯特流量計，可以減少投資，縮小裝置區面積，從而可以增加綠化面積或者減少征地面積。
( 2) 流量計精度
艾伯特流量計精度高達 ± 0. 5%，不受磨損、雜質和油脂的影響，一體化結構更是避免了高低壓腔室之間的信號滲漏，能夠保持流量計的長期精確度。孔板流量計精度為 ±1. 0%，但是由于邊緣磨損、雜質和油脂沉淀、墊片周圍的滲漏和邊緣變形等因素的影響，使得孔板使用時間一長，精度就會急劇下降，需要定期進行檢測和清洗。
采用流量精度高、重復性好的儀表可以提高管理水平，減少交接糾紛，也能更真實的分析出單井產量，滿足生產動態分析的需要。
( 3) 量程比
艾伯特流量計量程比最高可達 65∶1，孔板流量計量程比僅為 3∶1，現在差壓變送器量程比較大，孔板的量程最多也就是 10∶1。集氣站內，天然氣集輸量有時變化較大，采用孔板流量計很難滿足單井和多井計量的要求，采用量程比高的艾伯特流量計，不僅可以滿足工況要求，而且減少了流量支路和流量計更換次數，節省了投資。
( 4) 永久壓力損失
節流式流量計不可避免的會在管道中產生永久壓損，而艾伯特流量計擴散器部分的獨特設計，使得管道壓損大大低于孔板流量計。
( 5) 安裝要求
孔板流量計對安裝精度要求比較高，安裝過程中的積累誤差將嚴重影響計量精度，且誤差很難估算。艾伯特流量計由于是帶有溫度傳感器的一體化設計，使得安裝簡單，避免了安裝誤差對精度的影響。
3 結論
經過上述比較分析，艾伯特流量計與孔板流量計相比，具有不需直管段、精度高、量程比大、壓損少和安裝簡單等優點。該流量計已經在大牛地氣田集氣站得到了成功的應用，并且在東勝氣田集氣站的建設中將得到進一步的推廣，是適合在集氣站、計量站和聯合站內使用的一種新型的性能優異的計量儀表，必將會在天然氣的流量計量中得到越來越廣泛的應用。
摘自：中國計量測控網
