天然氣從地層中采出時帶有很多固體和液體雜質(zhì)，之后經(jīng)過分離器、過濾器等設(shè)備除去了一部分雜質(zhì)，但天然氣中仍然存在雜質(zhì)。一部分從地層中采出的天然氣中還含有酸性氣體CO2，在集氣站高壓條件下，會對管壁造成腐蝕。當(dāng)腐蝕、沖蝕、污物附著等因素造成管壁粗糙度超過計量標(biāo)準(zhǔn)允許范圍時，就會影響計量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。測量管道內(nèi)壁的粗糙度跟天然氣的雜質(zhì)多少、有腐蝕性組分百分含量、輸氣量大小、管道內(nèi)壓力和溫度高低以及使用年限有關(guān)。
孔板流量計能正常運(yùn)行的條件包括且不限于：1、節(jié)流孔板上下游的直管段長度必須滿足計量標(biāo)準(zhǔn)的要求；2、測量管道和直管段的圓度和直徑滿足計量標(biāo)準(zhǔn)要求；3、測量管道和直管段的內(nèi)壁粗糙度滿足計量標(biāo)準(zhǔn)要求。以上3個條件中，直管段粗糙度最易發(fā)生變化，因為隨著天然氣的壓力沖蝕、酸度腐蝕，粗糙度是逐步增加的。想要讓管壁粗糙度不影響到孔板流量計的準(zhǔn)確計量，節(jié)流孔板上游的直管段和測量管道內(nèi)壁的粗糙度必須滿足GB/T21446-2008 《用孔板流量計測量天然氣流量》中的標(biāo)準(zhǔn)。
有些天然氣流對測量管內(nèi)壁的沖刷腐蝕是嚴(yán)重的，管壁粗糙度變化導(dǎo)致實(shí)際流出系數(shù)隨之變化，流量測量不確定度將超過原定數(shù)值。減小誤差、保證計量準(zhǔn)確度最穩(wěn)妥辦法是更換使用年份太長、管壁粗糙度已經(jīng)重度變化的測量管道。如果難以及時更換測量管道，則應(yīng)計算出粗糙度的算術(shù)平均偏差Ra，對流出系數(shù)進(jìn)行修正、減少誤差。根據(jù)公式（3.4）
其中， 修正系數(shù)re隨著測量管道內(nèi)壁的相對粗糙程度K/D和管道的雷諾數(shù)Red而變化，如公式（3.5）
當(dāng) Red≥106時，γre=γo
γo與徑直比β2和相對粗糙度的倒數(shù)D/K有關(guān)，K為等效絕對粗糙度，都可以在GB/T21446-2008《用孔板流量計測量天然氣流量》中查表求得，即管壁粗糙度的初始修正系數(shù)由β2與D/K通過查表得到。運(yùn)行一 定時間后的管壁粗糙度由Red（Red=dvρ/μ）通過公式（3.5）得到。
原本公式（2.1）式是由計量標(biāo)準(zhǔn)中給出的全面計算公式，已經(jīng)包含了公式（3.4），但實(shí)際井站流量計算機(jī)中使用的不是公式（3.4），如圖3.7、3.8所示。所以使用公式（3.4）、（3.5）修正流量是有必要的。
但這種修正后的流量測量準(zhǔn)確度不如更換新孔板和測量管道的效果好。因為難以保證計算出的粗糙度算術(shù)平均偏差Ra的精度。
不只管壁的粗糙度會發(fā)生變化，孔板的粗糙度也會發(fā)生變化，例如直角入口尖銳部位、孔板表面等處，雖然使用的是1Cr18Ni9Ti等硬度大的特種金屬制成，孔板粗糙度的變化速度較慢，但日積月累之下，當(dāng)孔板流量計的粗糙度檢定不合格時，就要及時更換新的孔板。 |
