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国内天然气流量计的调研与分析
点击次数:441 发布时间:2014-12-03

 近年来,燃气事业得到了迅猛的发展。人们对商品天然气计量技术的研究和发展越来越重视。外国先进的计量仪表也不断进入我国,在一些贸易计量交接口发挥着重要作用,同时促使了我国天然气计量水平的逐步提高。
目前我国的天然气计量水平与国际先进水平相比还有很大差距。主要表现在:计量仪表质量(复检合格率不高),仪表配套性差(缺少通用智能二次表),计量系统配套性差(在线检定溯源率)。
国内用于贸易计量的流量计主要有以下几种:
1、孔板天然气流量计
  我国天然气计量目前仍是传统的差压式仪表占主要地位。据调查,在石油天然气行业,采用孔板天然气流量计作贸易计量的约占95%以上,大部分是国产表。
孔板天然气流量计的主要优点:
(1)适用于较大口径管道的计量(目前口径大于DN600的流量计一般只能选用孔板)。
(2)无可动部件,耐用。
(3)应用历史悠久,标准规定zui全。
(4)制造相对容易,价格便宜。
缺点是:
(1)测量范围(量程比)窄,为3:1,且合理使用的流量是满量程的30%~80%。
(2)压力损失zui大,可达25%~50%。
(3)计量准确度受安装条件影响很大。
(4)前后直管段要求长(据SY/T6143-1996规定,β=0.5时,弱扰动至少为前14D,后6D;强扰动至少为前40D,后6D),占地面积大。
(5)计量准确度受人为因素影响大。
(6)不能直读出计量结果,使用不便。
与孔板天然气流量计配套的检测仪表主要类型有:机械式仪表、电动单元组合仪表、微机型仪表。
CWD—430型双波纹管差压计是典型的机械式仪表,目前在我国油气田应用仍十分广泛。中小规模的天然气贸易计量几乎全用这种仪表,这也是国内孔板天然气流量计的主要配套方式。这种仪表系统简单,投资少,但准确度低,人为影响因素多,附加误差大,测量参数不能远传,不便集中管理,是一种相当落后的计量方法。
电动单元组合仪表一般由差压、压力、温度变送器及三笔记录仪构成,由人工或由长图求积仪对三个参数取值后进行流量计算。这种流量计量模式与机械式仪表基本相同,取值过程中也会有附加误差,投资和维修费用相对高。但由于采用了变送器,信号可远传,便于集中控制。
微机型仪表由积算仪或计算机代替了上述的记录仪,信号由计算机处理,按国标公式计算得出计量结果。这一配套技术提高了自动化水平和计量准确度。
2、涡轮天然气流量计
  目前在油气田应用的国产气体涡轮表的准确度都为1.5级,基本都是小口径表。这些表初检都合格,但年复检合格率都不太理想。由于国产表比进口表便宜许多,仍有用户指名要用国产表。
国产涡轮天然气流量计的优点是:测量范围(量程比)宽,新表重复性好,准确度高,结构轻便,脉冲量输出,便于和计算机配套。但由于国产涡轮天然气流量计设计结构、加工精度及材质等方面的原因,叶轮轴承易被介质中杂物磨损或卡死,实际使用效果不太理想,因此在油气田中使用不多。
3、腰轮天然气流量计
  这是一种容积式流量计,准确度高,不需直管段,量程比为10:1。由于大口径流量计特别笨重,故很少用,主要用于小口径管线上的计量。该种流量计由于结构上的原因,要求安装时壳体不能承受管线的各种应力,且要求介质非常干净,否则转子易卡住。对于城市燃气计量,腰轮转子卡住就意味着切断供气(转子结构决定),这造成的损失往往不可估量,这是不允许发生的。因此,它的应用受到一定影响。
4、涡街天然气流量计
  它无可动部件,量程宽,在石化行业应用较广,在油气田气体贸易计量中也有适量应用。但由于其对雷诺数有要求:Re≥4000,使得使用范围受到限制。国内涡街天然气流量计大多采用应力式压电晶体检测元件,抗干扰性能差,不适合在有振动干扰的管网中应用,作贸易计量的可靠性差。因此,推广量也很少。
5、旋进旋涡天然气流量计
  zui近几年来,旋进旋涡天然气流量计在一些油田伴生气计量中得到广泛应用。DN25~DN200口径的流量计在油田的计量间、中转站常可见到。这种流量计与涡街天然气流量计有相似之处,但压力损失明显增大,在石油化工、城市燃气等生产环节中不允许使用。
6、超声波天然气流量计
  90年代以来,气体超声波天然气流量计开始在天然气工业中应用,它的优异特性已引起国际上的重视。特别是多声道式气体超声波天然气流量计更有显著的特点:准确度高,可达±0.5%;范围度宽,大口径流量计可达100:1以上;zui大口径流量计可做到1600mm以上;无可动部件,坚固耐用;流量计可干校,干校准确度可达±1%。国内现有少数用户刚开始用国外产的超声波天然气流量计。目前不足之处为:只适用于中大口径;价格昂贵。
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