天然气作为一种能源和化工原料, 其计量越来越被人们重视。天然气流量计量系统是为贸易结算提供准确数据, 避免贸易纠纷的主要方式。一定程度的计量误差是不可避免的, 但如果误差过大势必会给企业造成经济损失, 因此对流量计量系统的误差进行深入地分析将有助于将计量误差降低在合理的范围之内。
天然气流量计量误差产生的原因很多, 其中包括可确定的原因和不可预测原因两种。
一、可确定的误差原因
1、标准参比条件
在天然气流量测量中, 与温度、压力以及湿度(饱和状态下)有关的“标准参比条件"的多样性会造成很大的混淆。由于行业或习惯的关系, 贸易双方往往规定不同的标准参比条件, 这是应该特别引起注意的。在其他条件不变的条件下, 如果标准条件分别为101.325kPa, 12℃和101.325kPa, 20℃将造成3%的误差。
2、补偿参数
气体计量必须是在一定温度压力下的计量, 当管道压力、管道温度等补偿参数与实际不符时, 必然会产生计量误差。经实际测算如果管道压力从20kPa变到25kPa, 其他条件不变时, 计量误差为4%;管道温度从20℃变到30℃时, 其他条件不变, 计量误差为-3%。
3、计量器具
任何一种出厂的计量器具其本身都有zui大的允许误差。目前天然气的计量器具主要为涡轮流量计、孔板流量计和超声波流量计。它们的zui大允许误差分别为±0.5%和±1.0%不等。
4、天然气组分
天然气是一种混合气体, 它含有甲烷, 乙烷, 丙烷等烃类组分和氮、二氧化碳等非烃类组分, 其组分含量并不相同, 不同国家的天然气组分含量也可能有所不同。即使是在同一地区同一气田的天然气组成的也有差异。因此当选用的计量方式与天然气组分有关时, 如孔板流量计, 若未对计量系统进行实时的在线修正, 则势必造成很大的计量误差。
二、不可预测的误差原因
1、用户用气结构变化
用户为长远考虑, 往往申购气量大于实际用量,造成“大表小流量"的现象发生, 从而造成计量误差。
2、设计安装现场偏离标准规范要求
按照标准规范进行安装是保证测量高质量的基础, 但在安装过程中偏离标准的现象却是很常见的。
以孔板流量计为例, 标准规定节流装置上游侧管道内径D必须实测, 其偏差不大于0.3%, 但设计中常常采用公称通径作为内径值;现场安装过程中直管段不足的现象时有发生。总之现场偏离标准并不是个别现象。
3、计量管理不到位
任何一种流量计量方式的长期准确运行都离不开计量维护人员, 这种人为因素引起的计量误差不仅是不可预测的, 也是不容忽视的。
三、降低误差的措施、方法
1、从设计的源头选择适合用户的计量方式, 而不是千篇一律地选择一种被认可的计量方式。同时规范计量仪表的安装, 严格杜绝计量仪表长期运行在下限流量的现象发生。
2、依靠科技, 提高计量维护人员的技术水平, 确保计量数据的准确性。应该指出, 标准规定的工作条件一般只有实验室才能满足, 要获得准确可靠的测量, 就需要技术人员依照已积聚的深厚的资料来进行修正, 这种雄厚的软实力是现场应用的*条件。由于电子技术、计算机以及互联网技术的迅猛发展, 燃气计量已逐步向在线、实时、智能靠近, 同时依靠网络技术实现远程化通讯、监控和管理, 技术人员及时发现问题解决问题是降低误差的有力保障。
3、加强管理是减少误差产生的必要条件。此处的管理不单指计量器具的管理, 还包括数据管理、设备管理和用户的管理。(1)数据的管理。加强重点用户的数据监控, 确保数据统计的规范性, 故障时有一套相应的数据处理方案。(2)设备的管理。确保计量检定设备、计量设备有完善的台账, 在加强计量设备的日常维护的同时, 确保计量设备提供的数据准确性、可靠性和科学性是*被认可的。(3)用户的管理。加强用户的管理, 及时了解用户的用气数据与计量系统的适应状况, 从而做出相应的调整。
4、对具备补偿条件的用户的计量系统选用统一的计量参比条件, 并且实现对用户的计量仪表进行温度、压力等必要参数的在线补偿。总之, 天然气流量计量误差的成因是极其复杂
的, 是不可能*消除的。但通过以上分析利用规范管理, 完善制度, 从根本上减少这些原因引起的误差, 误差则会维持在相对合理的范围内。