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影响天然气计量仪表准确性的因素

来源: 中海石油建滔化工有限企业,海南东方 编辑:何佳阳 发布日期:2020-06-29

 摘 要:天然气作为近代至现代使用范围非常广、非常优质的清洁能源,是人们生产生活不可或缺的能量来源。天然气在使用后,天然气企业会根据流量计量进行计算,因此天然气企业逐渐重视起天然气计量管理。但当前我国天然气在进行计量管理中出现计量仪表准确性问题,这一问题严重地危害到客户与企业利益,继而在发展中需分析影响天然气计量仪表准确性的因素,从而天然气企业能根据因素制定解决措施,切实提升天然气计量仪表准确性。

 
      现代人们生产生活离不开能源支撑,其中天然气作为高效的清洁性能源,随着社会经济的发展,天然气的普及程度与运用范围逐渐加深。天然气运用非常多的当属家庭,现阶段天然气企业针对家庭用气主要是运用流量仪表进行统计,流量仪表划分为:电磁流量计、孔板阀流量计、旋进漩涡流量计涡街流量计超声波流量计以及质量流量计。由此可以看出,天然气计量工作具有复杂性,需要切实根据使用状况建立与完善天然气计量管理体系,从而消减计量统计上的供销差,实现天然气计量仪表准确性的提升。
 
1 天然气计量技术
      当前我国普遍使用体积流量计量方式,对天然气进行计量,此方式主要是依靠系统对指定时间段内流经封闭管道横截面的天然气体积流量的记录获取。但是伴随天然气在市场中的占比逐年加重,天然气计量仪表使用范围增广,导致计量仪表类型增多,当前运用在天然气流量计量中的计量仪表有差压式、容积式、速度式等。天然气贸易计量中所使用的计量仪表会接受定期的检查与校准,继而在后续使用中不同国家根据使用情况来制定天然气流量标准装置,并通过此建立良好的天然气流量值溯源体系 。
 
      根据相关的调查发现,目前国内外普遍采用直排法与环道法来进行天然气体积流量测量。直排法的建立是在输气管线基础上,利用管线内部上下游或者是高低压储气库之间形成的压差进行气体直排,以此来实现体积流量的检测。二环道法则利用循环动力设备,将低压气体增压,并结合其他检测仪表建立一个检测管路,从而完成天然气流量计检定与校准工作。在这个闭环通道中介质一般是空气、天然气、二氧化碳等,当介质为天然气时,环道法会与外部气源的依赖性较小,进而能准确地控制内部压力与温度,满足此条件后便能切实开展流量计检定与校准工作,而气体也可根据实际需求进行替换,因此可以说环道法具有较强的应用前景。自20世纪90年代起,世界上发达国家将气体环道测量作为主要的天然气仪表检测形式,此检测之下不缺性在0.15%~0.27%。我国起步时间较晚,因此对于环道法的运用主要在非常近几年,并在北京、武汉、内蒙古等地区规划建立了完善的天然气仪表环道测量法。
 
2 影响天然气计量仪表准确性的因素
2.1 流量计测量元件老化、磨损
      通过调查分析发现,当前我国所建设的天然气计量体系设备大多已运行了4a 以上,继而在计量测量阶段出现流量计量未负误差,或者是4% 的水流量计不进行计量、流量计算仪出现故障等现象[3] 。经过仔细的观察,会发现当中所运用的轴承、叶轮、电器元件均磨损、老化、变形的问题,非常终导致涡轮流量计计量出现不准确。现阶段天然气管道中输送的天然气并不是十分纯净的天然气体,其中包含有部分微小颗粒,这类杂质对于天然气的使用无影响,但是会影响到流量计测量仪表的元件部分,从而出现元件老化、变形、磨损等问题。此外,流量计量仪表长期暴露在外部空间,极容易受到外部温度与湿度的影响,也促使元件出现老化、变形、磨损等问题,因此影响到计量仪表准确性。
 
2.2 未及时修正流量计量参数
      流量计量仪表系数主要是指测量介质出现的体积与测量部件所产生的信号呈现对应关系,在此基础上进行涡轮流量计量,可得知一定流量范围下叶轮旋转的速度与气体通过的速度呈正比例关系,在上述分析下取得的气体体积与叶轮脉冲产生的对应系数便是流量计量仪表系数,计量仪表具体数值的确定是通过齿轮转动、积算仪功能对计量仪表进行检定,随后仪表系数设定进入流量计当中。经过专业分析不能看出,仪表系数与轴承、叶轮之间的紧密关系,这是因为机械加工精准度一般存在微小误差,在此误差的影响下导致每一台流量计量仪表系数都是不同的。并且长期试用下叶轮与轴承会出现老化、变形、磨损等问题,会促使仪表系数产生偏差。如若相关工作人员未根据需要进行定期检定工作,那么在长时间的使用下仪表系数误差将始终存在,天然气计量仪表准确性将逐渐降低。
 
2.3 未按照要求安装、维护设备
      天然气计量仪表安装与调试阶段有说明书引导安装人员进行安装,但是在实际操作中发现,部分安装人员在安装与维护阶段为提升工作进度,采用自己的方式进行安装与调试工作,如此一来天然气计量功能将受到损坏,严重的话会影响天然气计量仪表的准确度[5] 。当前天然气计量仪表安装常见问题有 :非常好,仪表在焊接后流量计部件由于高温会融化造成变形,从而失去整流作用。第二,两端管道平直度不够,强行安装计量仪表会造成流量仪表应力作用的增强,长此以往会出现变形的问题。第三,在调试阶段未根据需求清理管道,会导致在管道使用中杂质冲撞仪表元件,使计量仪表精准度降低。
2.4 输入结介质
      计量仪表在出厂时会进行一般介质与工作介质的标示,所反映出的示值也有所不同,如若在出厂标定时是以空气为介质,而具体使用中不是以空气为介质,便会因为介质的区别而产生误差,这是因为不同介质中所呈现的黏度有所不同。基于此,在计量仪表中应确保标定流量计示值介质与工作介质是一致的。此外,在现场工作环境下,环境介质必定与所用介质存在不同性,所以计量仪表的准确度受到一定影响。例如:普光中,由天然气组成,H 2 S 含量较高,高级孔板阀本身具备高腐蚀性,天然气经过会产生较多的单质硫、残酸等,长此以往这些杂物会堆积在高级孔板阀与孔板流量计引压管线中,要解决这一问题需要反复地进行清洗,但是清洗中不仅工作量增加,还会影响到天然气计量仪表的准确度。进而在实际运用中需要确保气质的纯净、清洁,尽管不能满足标定流量计介质要求,但是会促使误差消减。
 
3 天然气计量仪表准确性提升的措施
3.1 提升天然气计量仪表安装准确度
      想要在现有的制度上提升天然气计量仪表的安装准确度,那么需要天然气企业从自身出发,不断增强天然气计量仪表安装人员的专业技能与专业素质,并在此基础上根据实际需求建立强有力的规则制度,约束安装人员的安装行为以及安装技术,从而实现天然气计量仪表安装准确度的提升。针对安装人员的专业素质与专业技术,天然气企业可定期举行培训或者是技术讲座,让安装人员在此过程中不断提升自身安装技术以及明确安装程序,降低安装失误概率的降低,保证天然气计量仪表安装准确度的提升。此外,在实际安装中安装人员如若发现计量仪表上的误差,需要及时上报并修正。
 
3.2 正确选择天然气计量仪表
      天然气计量仪表类型的选择应该是计量体系建设前非常为重要的环节之一,这是因为根据工程需求选择恰当的天然气计量仪表能切实提升天然气计量仪表的准确性。天然气计量仪表选择过程中需严格考虑环境、温度以及气压等,除此之外,还需考量天然气计量仪表的安装地点,只有经过详细的研究与考量,才能根据不同要素选择出适宜的计量仪表。例如:旋进旋涡计量仪表适合湿度较高、较脏的天然气,但是实际运用中旋进旋涡计量表存在较大误差,也可以说精准度较低,因此并不适用于压损较强的场所,但旋进旋涡计量表便于安装与维护。热式气体质量计量仪表 :总体上没有什么要求,在检测中表现较为稳定,适用与干燥清洁的天然气。弯头计量仪表 :弯头计量仪表其本身结构较为简单,且性能稳定,非常为重要的一点是弯头计量仪表价格较低,同时可反复进行使用。但是在使用中弯头计量仪表存在精准度较低的问题,不适用于天然气计量中。弯头计量仪表可广泛地使用在测量工况变化小、精准度较高的天然气贸易计量当中。
 
3.3 制定详细的计量维修、维护制度
      天然气计量仪表使用状况与仪表日常维护工作有着密切的关联,因此天然气企业需根据实际状况制定详细的维修与维护工作计划,从而确保天然气计量仪表准确性。当前我国常用的天然气计量仪表由两部分组成,即测量部分与积算部分。测量仪表主要工作范畴是测量流量元件的温度与压力,而积算部分主要工作范畴是流量与积算仪、参数存储单元。这当中积算参数存储单元携带了大量计量特征参数,与计量仪表中的测量元件相对应,维修阶段如若对流量计量部件进行了更换,未对计量特性进行更新,会导致计量准确度降低,由此来看,在维护与维修中一定要遵从各个元件的特质。
 
3.4 借鉴国外成熟经验
      天然气流量计量工作的开展,是随着社会经济与科学技术的提升而提升,继而要保证天然气流量计量准确度,需要天然气工作不断更新技术,同时向国外汲取先进或者是优秀的技术。因为国外天然气使用时间更长,对于计量技术的运用更加全面,能根据天然气能量进行计量。当前我国大部分天然气企业以及相关研究院已经与世界接轨,天然气仪表制造商与科研单位进行合作,通过开展天然气能量技能实验更换计量技术,从而实现天然气流量计量准确度的提升。除此之外,部分实验机构还将国外在线气相色谱系数引入到国内,并结合我国的实际状况,进行重新设计,使其符合我国天然气能量计量系统,非常终确保天然气计量仪表准确度。
 
4 结语
      综上所述,在实际发展中,随着社会经济的提升,促使天然气在我国使用范围逐渐增大,并增强我国人们生活工作开展的有效性。天然气作为贸易物体,其在使用中非常为重要的当属其经济性质,因此天然气计量仪表准确度的保证十分重要的。在天然气计量仪表精准度提升中,要从其安装、维护、检修、环境等因素分析,针对当中存在的问题提出有效解决措施,从而保证天然气计量准确度,避免在交易中产生经济利益纠纷。

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