天然氣計量方法探析李毅益陽市城市建筑設(shè)計有限責任公司湖南益陽413000摘要:天然氣工業(yè)在我國發(fā)展迅猛,天然氣的生產(chǎn)、輸送、銷售各環(huán)節(jié)之間的商業(yè)活動都要以計量為依據(jù),天然氣計量的準確度至關(guān)重要。因此,選擇合理的流量計量方法,以保證計量準確度并有一套行之有效的計量管理體系,使企業(yè)獲得良好的社會效益和經(jīng)濟效益,具有典型的現(xiàn)實意義。本文主要探討了影響天然氣計量精度的因素,并對天然氣計量的方法進行了詳細闡述。關(guān)鍵詞:天然氣;流量;計量;孔板;精度Abstract: the fast development of gas industry in China, natural gas production, transportation,ales, commercial activities between each link should be based on measurement, gas meteringccuracy is crucial. So, choose the reasonable flow measurement methods, so as to ensure theccuracy of measuring and a set of effective measurement management system, make theenterprise to get good social benefit and economic benefit, is a typical practical significance. Thispaper mainly discusses the influence factors of natural gas measurement accuracy, this paperexpounds in detail and the method of natural gas measurementKey words: natural gas; Flow; Measurement; Orifice plate; precision中圖分類號:473,2+4文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)、天然氣計量發(fā)展的趨勢天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源和化工原料,其計量越來越被人們重視。雖然我國天然氣計量起步較晚,但這些年已經(jīng)在天然氣儀表的設(shè)計選型、使用、安裝、維護、管理、氣質(zhì)分析等方面作了相應(yīng)的工作,得出了一些重要的結(jié)論,取得了些成果。隨著環(huán)境和要求發(fā)生新的變化,我國的天然氣計量在以下幾方面取得了進展。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計結(jié)果顯示,2010年我國用于天然氣計量的器具為1900多臺,而2015年將可能達到5600多臺;過去,流量儀表選型比較單一,近幾年隨著對流量計的研究和開發(fā),不同的流量計有不同H中國煤化工量儀CNMHG表選型由此呈現(xiàn)從單一儀表向多元化儀表方向發(fā)展,一些新型的流量計,如高中壓、大流量干線超聲流量計將得到廣泛運用;我國目前的天然氣貿(mào)易計量方法主要還是在法定的質(zhì)量指標下按體積計量,隨著市場經(jīng)濟的不斷完善和與國外天然氣交易量的增加,要求我國天然氣貿(mào)易計量方法盡快與國際接軌,實行能量計量結(jié)算,而據(jù)介紹,我國天然氣能量計量的標準已經(jīng)制定完成,國家可能即將推行按能量計量的貿(mào)易結(jié)算方式;另外,完善天然氣計量校準系統(tǒng),擴大流量校準口徑,改建成都分站,擴大校準能力也將成為我國天然氣計量的一大發(fā)展趨勢影響天然氣計量精度的因素分析(一)節(jié)流裝置本身產(chǎn)生的誤差如設(shè)計計算時偏離實際常用流量,偏離實際流體特性?？装寮庸r由于各種原因?qū)е氯肟谥苯卿J利度不夠、孔板厚度誤差、節(jié)流件附件產(chǎn)生臺階、偏心、孔板上游端面水平度、孔板的圓度等影響其精度?？装迨褂靡欢螘r間后,發(fā)生彎曲變形、上游測量管沉積臟物、上游端面沉積臟物、孔板入口直角邊緣變鈍,破損等也會影響計量精度。(二)孔板閥產(chǎn)生的誤差流量計的節(jié)流孔板是安裝在孔板閥當中,由于存在泄漏,會導(dǎo)致不同程度的誤差。對此應(yīng)加強孔板閥的維護保養(yǎng),及時發(fā)現(xiàn)及時解決。在條件允許的情況下,每隔一定周期對孔板閥進行全面清洗維護,使孔板閥工作在最佳狀態(tài)(三)安裝引起的誤差計量裝置安裝中造成的節(jié)流件不同軸度、取壓位置、焊接、焊縫突出、取壓孔加工不規(guī)范或堵塞、導(dǎo)壓管的不規(guī)范等造成的安裝誤差是普遍性的。(四)直管段引起的誤差孔板前后的直管段,其長度和管道內(nèi)壁的粗糙度,平直度、圓度等必須符合定的要求。管道投入使用后,由于污物沉積和長期沖刷會產(chǎn)生計量誤差。(五)現(xiàn)場儀表產(chǎn)生的誤差儀表精度、回差、線性度、量程等不可避免的會產(chǎn)生計量誤差;另外由于現(xiàn)場工作條件惡劣,儀表會產(chǎn)生零漂和溫漂。中國煤化工CNMHG(六)流量積算儀產(chǎn)生的誤差流量積算儀工作是否可靠、流量計算軟件選用是否科學,以及為保證積算儀穩(wěn)定工作采取的保護措施是否恰當,都會影響天然氣的計量。三、天然氣計量的方法(一)撬裝式燃氣調(diào)壓計量站燃氣調(diào)壓計量站是一座自動化程度較高的多功能區(qū)域站,包括燃氣淸潔過濾、調(diào)壓、計量及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),所有功能集成于一個整體的撬座上,占地面積小、現(xiàn)場安裝工作量少,操作維護方便,使用安全可靠,并且可以實現(xiàn)遠程遙控、無需現(xiàn)場值守。其內(nèi)部采用了流量范圍不同的兩個流量計,以適應(yīng)用戶不同階段的氣量需求。(二)旋進漩渦流量計量法旋進漩渦流量計實現(xiàn)了壓力、溫度及壓縮系數(shù)等動態(tài)參數(shù)的在線補償;無可動部件,不存在儀表的機械磨損;計量精度均能滿足貿(mào)易結(jié)算要求,適用于氣質(zhì)較臟的場合(三)渦輪流量計量法氣體渦輪流量計是一種速度式儀表,它具有壓力損失小、精確度髙、始動流量低,抗振與抗脈動性能好等特點,適用于氣質(zhì)潔凈的場合。(四)孔板流量計自動計量法所謂自動計量,就是利用變送器實時檢測天然氣流量計量中所涉及到的溫度、壓力、壓差等參數(shù),通過計算杋中的流量計算軟件,實現(xiàn)整個流量測量環(huán)節(jié)中無人工參與的天然氣流量測量。隨著計量技術(shù)的發(fā)展和計算機運用的普及。實現(xiàn)孔板流量計自動化計量的方案較多,目前主要有以下4種模式。1、單變量變送器+流量計算機(或工控機)利用單變量模擬變送器分別檢測溫度、壓力、差壓,并將檢測到的電信號轉(zhuǎn)換成標準的4—20MA模擬信號送人流量計算機(或工控機)的數(shù)據(jù)采集卡,通過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,在流量計算機(或工控機)上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量以及實現(xiàn)其他輔助功能。此方式丿THa中國煤化工缺點CNMHG為采集、傳輸為模擬信號,抗干擾能力較差,由于信號轉(zhuǎn)換等問題計量精度難以提髙,而且硬件較復(fù)雜、中間環(huán)節(jié)較多、可靠性較差。可擴展為:單變量變送器流量計算機+工控機,從而實現(xiàn)流量計算與顯示分開,提高系統(tǒng)的可靠性和可視2、多變量變送器+流量計算機(或工控機)利用1臺多變量智能變遞器同時檢測溫度、壓力、差壓等,采用現(xiàn)場總線制通過數(shù)字信號傳輸,送入流量計算機(或工控機)數(shù)據(jù)采集卡后上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量及實現(xiàn)其他功能。此方式硬件連接簡化了許多,提高了系統(tǒng)的可靠性和測量精度。但由于變送器僅檢測測量信號不進行數(shù)據(jù)處理,因此在校準時必須和流量計算機一起實行聯(lián)校。采用流量計算機或工控機主要區(qū)別在于流量計算部分。流量計算機是專用的固化軟件實現(xiàn)計算和數(shù)據(jù)存儲,比較穩(wěn)定可靠,可信仼度較髙;工控機上軟件計算一般自主開發(fā),便于軟件升級和系統(tǒng)維護,由于計算量大,特別是多路計量時,可靠性稍微差些。為增加系統(tǒng)的可靠性和操作界面直觀化,這種方式也可擴展為:多變量變送器+流量計算機+工控機,即流量計算杋中實現(xiàn)流量計算,工控機上實現(xiàn)顯示,多變量智能變送器+工控機此方式與模式2比較,主要區(qū)別是變送器內(nèi)固化了流量處理軟件,使得變送器可以就地顯示瞬時測量參數(shù)和計算瞬時流量,并通過數(shù)字信號傳輸,送入工控機顯示和實現(xiàn)其他輸助功能。所測量的流量值必須在工控機上進行二次處理,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的累積和存儲功能。采用這種方式,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進一步簡化,變送器可單校也可聯(lián)校,易于維護。但由于在工控機內(nèi)實現(xiàn)流量的累積和存儲,可靠性較差易造成數(shù)據(jù)丟失4、一體化智能儀表+工控機主要利用一體化智能儀表實現(xiàn)了變送器與流量計算機的一體化。不僅自帶數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)瞬時參數(shù)及流量的顯示,以及累積流量和歷史數(shù)據(jù)的再現(xiàn);而且在儀表的運行方面,采取了多種電源保障方式:內(nèi)電池組、太陽能和外接電源等,實現(xiàn)了在無電力供應(yīng)情況下,可以獨立自成計量系統(tǒng),就地顯示天然氣瞬時流量累積流量和數(shù)據(jù)的存儲、再現(xiàn)等;正常情況下可通過現(xiàn)場總線和上位機連接,實行數(shù)字信號傳輸上傳顯示,也可以在工控機上實行二TYH中國煤化工量系CNMHG統(tǒng)更加靈活、可靠。采用這種方式,實現(xiàn)了計量數(shù)據(jù)的無憂化,使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作更簡單、更可靠、更易維護;不僅可以單校也可以聯(lián)校。采用獨立的計量回路,減少了數(shù)據(jù)傳輸過程的干擾,提高了計量的精度四、提高天然氣計量精度的措施(一)加強培訓教育,提高計量工作人員素質(zhì)工作以人為本,人員的素質(zhì)水平直接影響到管理效果。如果計量工作人員不具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù),就不能正確分析計量誤差,必然會給企業(yè)增加負擔,影響效益。因此,要定期組織工作人員學習,掌握先進計量設(shè)備的發(fā)展趨勢,提高管理經(jīng)驗,建立專業(yè)性強、設(shè)備技術(shù)完善、管理到位的隊伍。(二)建立完善計量管理制度建立具體的企業(yè)計量管理工作一定要有領(lǐng)導(dǎo)的重視。健全的管理機構(gòu)更要有套完善的管理制度?！队嬃糠ā芬?guī)定我國要按行政區(qū)域建立各級政府計量管理部門,從而在全國組成一個計量行政管理系統(tǒng),基層企業(yè)也應(yīng)建立相應(yīng)的計量科(三)搞好天然氣計量的基礎(chǔ)建設(shè)投資是為了產(chǎn)出效益。保證企業(yè)計量設(shè)備要齊全,中心站和分站的流量計要根據(jù)條件,規(guī)范選擇,積極配齊;還要保證所有設(shè)備的更新與保養(yǎng),對于故障和超差儀表要馬上更換或維護。適時合理的應(yīng)用先進設(shè)備是搞好計量工作的有力保障(四)嚴格執(zhí)行儀表年檢認真貫徹國家技術(shù)監(jiān)督局的政策、法規(guī),建立計量設(shè)備檢驗記錄和檔案。堅決執(zhí)行每一臺計量儀表按年份強檢。保證流量計儀表計量的準確性、合法性,避免由于設(shè)備問題而引發(fā)不必要的貿(mào)易糾紛。結(jié)語綜上,天然氣計量管理工作不僅要通過科學合理的選擇相應(yīng)的流量計量設(shè)備,提高計量準確度和技術(shù)水平;還要加強計量管理,中國煤化工經(jīng)驗CNMHG和技術(shù),提高員工技術(shù)文化素質(zhì),以節(jié)能降耗為目標,挖掘企業(yè)的潛能,使計量管理工作真正全面深入展開,提高企業(yè)社會和經(jīng)濟效益參考文獻[1]楊有濤,劉佳鵬.天然氣的流量計量系統(tǒng)[J.中國計量,2011.4.[2]王瑞.計量誤差對經(jīng)濟效益的影響[J].中小企業(yè)科技,2006.4[3]馮玲玲,李建明.天然氣計量的幾種方法與思考[J].2006.3.中國煤化工CNMHG