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天然气流量计量存在问题以及技术现状
点击次数:840 发布时间:2015-10-17

  随着我国的天然气工业的迅猛发展, 天然气在人们生活中无处不在, 天然气作为一种的宝贵资源, 供应双方都需要在天然气贸易交接公平合理, 因此, 对天然气流量计算的度、 及时性提出了更高的要求, 输气公司在天然气计量方面进行了深入研究, 控制天然气的库存量, zui大限度满足下游用户的用气需求和天然气质量。然而天然气在计量方面还存在很多问题,导致天然气计量系统运行、维护投资相当高,企业为了追求利益zui大化,下游用户得到天然气体积质量已经出现一些问题, 在企业降低管理费
和维护费用出发, 引进自动化、 远程化的计量系统显得十分重要, 采用天然气能力计量的方式进行交易, 使得用户能够得到质量保证的天然气, 因此, 引进先进的计算机技术以及天然气计量方式显得尤为重要 。
1、天然气流量计量存在的问题
1.1 介质压力、温度对计量精度影响
天然气受压力与温度的变化而变化, 计量标准状态下的气体体积流量,要充分考虑测量介质压力和温度的变化情况, 调准天然气标准范围, 才能使流量计量结果偏差更小更准确。例如:家用膜式燃气表,在日常运行过程中,没有考虑压力与温度的变化, 以工况流量计量。 北方冬夏温差大,导致天然气流量计量差在 4%~9%之间,没有制定相应介质压力和温度下的计量标准, 将会对燃气公司造成一定的经济损失。
1.2 环境温度对计量精度影响
计量装置环境温度不仅对天然气流量计量精度有影响,而且也会对计量装置造成影响,计量装置中流量传感器一般采用的是具有热膨胀性的材料, 因此, 环境温度的变化对流量传感器机械运动性造成一定程度的影响, 进而导致天然气流量计量数值不准确。 当仪表温度较低时, 仪表计量会减慢,产生的计量误差是正常情况下的 2.5~4 倍,这说明计
量仪表受外界温度变化影响很大, 严重影响流量计量器的精度。鉴于流量计量器受温度变化大的特点,一般将计量器置于封闭室内较好。 我国北方气温变化较大, 流量计量器润
滑效果大大降低, 势必增加了机械磨损概率, 促使计量器运转迟缓或者打盹;燃气公司为了便于查表、统计工作,将金属燃气表置于室外是不合理的, 金属材质的燃气表更容易受到温度变化的影响, 不同季节温差的变化给计量器计量精度造成了不同程度的影响, 不利于燃气公司对天然气供需量准确的统计、归档,在一定程度上影响企业的发展。
1.3 工作人员操作技能对精度的影响
天然气计量工作的系统化、 规范化管理操作还存在很多问题。 从事流量计量工作的人员, 应该要从两个方面加强培训和学习, 提高自己的工作技能。 首先要加强对计量仪表的
认识, 试测不同压力和温差下流量值, 综合分析不同环境下选择合适的计量仪表;其次,加强流量计量器的安装培训,对流量计量器工作原理进行培训, 避免安装过程中不规范导致计量仪表人为的误差出现。 针对上述两方面的问题, 加强工作技能培训, 才能减小天然气流量计量误差, 实现天然气合理、 公平的交易, 也有利于掌握燃气公司天然气输送运行状态。
2、常用天然气流量计量方法
目前, 我国天然气流量计量计种类繁多, 根据不同计量需求和测量原理制定出来,按照测量原理可以大致分为这 5类。分别是容积式、速度式、差压式、面积式、质量式等计量计,这 5 种类型计量器计量原理和组成结构各不相同, 针对不同的工作需求和测量介质, 选取相应的型号计量器工作。下面主要对常用的流量计(容积式、速度式、差压式)作简要陈述。
2.1 容积式流量计
容积式流量计主要由两个空间体组成, 一个大空间和由旋转体割成的若干个小空间。 在流体压差作用下, 旋转体连续转动, 通过已知容积的小空间流量被排出来, 记录一定时
间内旋转体转动次数, 根据一定时间内旋转体转动的次数和流过小空间的体积流量, 可以求出流量体积量。 容积式流量计计算公式如下:
V n q ? ?
式中: q —体积流量,m3 /s; n —旋转体转动次数,周/s;V —每周排出流量体积,m3 /周
2.2 差压式流量计
基于伯努利方程和流体连续性方程, 设计了差压式流量计,该流量计依据节流原理,在节流管件前后产生压差,流量的平方与压差成正比关系。差压式流量计计算公式如下:

式中: q —体积流量,m3 /s; c —流出系数,无量钢; β=d /D ,无量钢; d —孔板内径,mm; D —上游管道内径,mm;ε —可膨胀系数,无量钢; Δp —孔板前后的差压值,Pa;ρ —流体的密度,kg/m3 。均为工况条件下。
2.3 速度式流量计
常用的速度式流量计有涡轮流量计、 涡街流量计、 旋进涡轮流量计、 时差式超声波流量计。 主要是通过测量介质流动速度, 来计算流体流量大小。 速度式气体流量计主要由显示仪与传感器构成。 在压力和温度变化较大的区域, 应配置压力计、温度计、流量积算器和流量计算机,这样可以起到补偿温度和压力, 使计量结果更加准确, 为了提高气体流量计量的精度, 可以再配置一台在线色谱仪, 通过分析混合气体组分来计算发热量、 气体密度以及气体压缩因子, 考虑影响因素更加全面。
3 我国天然气计量技术发展现状
3.1 发展现状
天然气含有组分非常多, 除了含有烷烃类物质, 还含有非烃类物质,非烃类物质的燃烧不能产生能量,可想而知,天然气在交易过程中, 及时天然气体积计量准确, 也不能保
证等价交换, 按照天然气体积计算的方式进行交易结算, 并不能体现出等价、 优价的原则, 对天然气资源不能有效地、合理地利用,更重要的是这已经不是一场公平的交易,对天然气企业的长久发展前景也会造成一定的影响。
3.2 发展方向
随着社会经济的快速发展, 人们对天然气的利用也越来越多, 虽然国内在天然气计量方面已有一定成熟的计量标准和检测方针。 但是往往会忽略天然气质量的监察和监督, 同
等体积的天然气不一定就是公平合理的交易。国外很早就开始以天然气能量来进行计量,在天然气交易计量过程中, 以能量计量的方式显得合理而又公平。 我国天然气流量计算技术发展方向主要在以下几个方面。

1)天然气流量计量方式向自动化、智能化、远程化转移, 供需用户的庞大, 使得我国天然气流量计量工作十分艰巨。 电子计算技术的高速发展, 已经在天然气流量计量方
面得到了成功的应用, 利用计算机自动化、 远程化的计量天然气流量可以大大节省人员操作时间以及人员投入经费, 高新技术的引进推动着天然气工业的发展。
(2)天然气能量计量是基于天然气体积计量,在体积计量装置上配置发热量测定仪器。 能量计算器的完善, 需要开展相关配套技术的研究,制定天然气能量计量标准和规格, 在引进国外在线气相色谱仪之后, 要积极掌握和消化国外先进技术, 按照我国的实际情况制定适合我国天然气贸易的计量体系和标准, 在实际的应用过程中, 完善天然气计量
体系不足之处, 制定较为全面的检测方法和标准, 推动我国天然气计量技术的发展。

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