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        1. 儀器儀表直供熱線 18952302362
          三暢創新研發儀表、助力工業自動化升級

          影響天然氣計量儀表準確性的因素

          來源: 中海石油建滔化工有限公司,海南東方 作者:何佳陽 發布日期:2020-06-29

           摘 要:天然氣作為近代至現代使用范圍非常廣、非常優質的清潔能源,是人們生產生活不可或缺的能量來源。天然氣在使用后,天然氣公司會根據流量計量進行計算,因此天然氣公司逐漸重視起天然氣計量管理。但當前我國天然氣在進行計量管理中出現計量儀表準確性問題,這一問題嚴重地危害到客戶與公司利益,繼而在發展中需分析影響天然氣計量儀表準確性的因素,從而天然氣公司能根據因素制定解決措施,切實提升天然氣計量儀表準確性。

           
                現代人們生產生活離不開能源支持,其中天然氣作為高效的清潔性能源,隨著社會經濟的發展,天然氣的普及程度與運用范圍逐漸加深。天然氣運用非常多的當屬家庭,現階段天然氣公司針對家庭用氣主要是運用流量儀表進行統計,流量儀表劃分為:電磁流量計、孔板閥流量計、旋進漩渦流量計、渦街流量計、超聲波流量計以及質量流量計。由此可以看出,天然氣計量工作具有復雜性,需要切實根據使用狀況建立與完善天然氣計量管理體系,從而消減計量統計上的供銷差,實現天然氣計量儀表準確性的提升。
           
          1 天然氣計量技術
                當前我國普遍使用體積流量計量方式,對天然氣進行計量,此方式主要是依靠系統對指定時間段內流經封閉管道橫截面的天然氣體積流量的記錄獲取。但是伴隨天然氣在市場中的占比逐年加重,天然氣計量儀表使用范圍增廣,導致計量儀表類型增多,當前運用在天然氣流量計量中的計量儀表有差壓式、容積式、速度式等。天然氣貿易計量中所使用的計量儀表會接受定期的檢查與校準,繼而在后續使用中不同國家根據使用情況來制定天然氣流量標準裝置,并通過此建立良好的天然氣流量值溯源體系 。
           
                根據相關的調查發現,目前國內外普遍采用直排法與環道法來進行天然氣體積流量測量。直排法的建立是在輸氣管線基礎上,利用管線內部上下游或者是高低壓儲氣庫之間形成的壓差進行氣體直排,以此來實現體積流量的檢測。二環道法則利用循環動力設備,將低壓氣體增壓,并結合其他檢測儀表建立一個檢測管路,從而完成天然氣流量計檢定與校準工作。在這個閉環通道中介質一般是空氣、天然氣、二氧化碳等,當介質為天然氣時,環道法會與外部氣源的依賴性較小,進而能準確地控制內部壓力與溫度,滿足此條件后便能切實開展流量計檢定與校準工作,而氣體也可根據實際需求進行替換,因此可以說環道法具有較強的應用前景。自20世紀90年代起,世界上發達國家將氣體環道測量作為主要的天然氣儀表檢測形式,此檢測之下不缺性在0.15%~0.27%。我國起步時間較晚,因此對于環道法的運用主要在非常近幾年,并在北京、武漢、內蒙古等地區規劃建立了完善的天然氣儀表環道測量法。
           
          2 影響天然氣計量儀表準確性的因素
          2.1 流量計測量元件老化、磨損
                通過調查分析發現,當前我國所建設的天然氣計量體系設備大多已運行了4a 以上,繼而在計量測量階段出現流量計量未負誤差,或者是4% 的水流量計不進行計量、流量計算儀出現故障等現象[3] 。經過仔細的觀察,會發現當中所運用的軸承、葉輪、電器元件均磨損、老化、變形的問題,非常終導致渦輪流量計計量出現不準確,F階段天然氣管道中輸送的天然氣并不是十分純凈的天然氣體,其中包含有部分微小顆粒,這類雜質對于天然氣的使用無影響,但是會影響到流量計測量儀表的元件部分,從而出現元件老化、變形、磨損等問題。此外,流量計量儀表長期暴露在外部空間,極容易受到外部溫度與濕度的影響,也促使元件出現老化、變形、磨損等問題,因此影響到計量儀表準確性。
           
          2.2 未及時修正流量計量參數
                流量計量儀表系數主要是指測量介質出現的體積與測量部件所產生的信號呈現對應關系,在此基礎上進行渦輪流量計量,可得知一定流量范圍下葉輪旋轉的速度與氣體通過的速度呈正比例關系,在上述分析下取得的氣體體積與葉輪脈沖產生的對應系數便是流量計量儀表系數,計量儀表具體數值的確定是通過齒輪轉動、積算儀功能對計量儀表進行檢定,隨后儀表系數設定進入流量計當中。經過專業分析不能看出,儀表系數與軸承、葉輪之間的緊密關系,這是因為機械加工精準度一般存在微小誤差,在此誤差的影響下導致每一臺流量計量儀表系數都是不同的。并且長期試用下葉輪與軸承會出現老化、變形、磨損等問題,會促使儀表系數產生偏差。如若相關工作人員未根據需要進行定期檢定工作,那么在長時間的使用下儀表系數誤差將始終存在,天然氣計量儀表準確性將逐漸降低。
           
          2.3 未按照要求安裝、維護設備
                天然氣計量儀表安裝與調試階段有說明書指導安裝人員進行安裝,但是在實際操作中發現,部分安裝人員在安裝與維護階段為提升工作進度,采用自己的方式進行安裝與調試工作,如此一來天然氣計量功能將受到損壞,嚴重的話會影響天然氣計量儀表的準確度[5] 。當前天然氣計量儀表安裝常見問題有 :非常好,儀表在焊接后流量計部件由于高溫會融化造成變形,從而失去整流作用。第二,兩端管道平直度不夠,強行安裝計量儀表會造成流量儀表應力作用的增強,長此以往會出現變形的問題。第三,在調試階段未根據需求清理管道,會導致在管道使用中雜質沖撞儀表元件,使計量儀表精準度降低。
          2.4 輸入結介質
                計量儀表在出廠時會進行一般介質與工作介質的標示,所反映出的示值也有所不同,如若在出廠標定時是以空氣為介質,而具體使用中不是以空氣為介質,便會因為介質的區別而產生誤差,這是因為不同介質中所呈現的黏度有所不同;诖,在計量儀表中應確保標定流量計示值介質與工作介質是一致的。此外,在現場工作環境下,環境介質必定與所用介質存在不同性,所以計量儀表的準確度受到一定影響。例如:普光中,由天然氣組成,H 2 S 含量較高,高級孔板閥本身具備高腐蝕性,天然氣經過會產生較多的單質硫、殘酸等,長此以往這些雜物會堆積在高級孔板閥與孔板流量計引壓管線中,要解決這一問題需要反復地進行清洗,但是清洗中不僅工作量增加,還會影響到天然氣計量儀表的準確度。進而在實際運用中需要確保氣質的純凈、清潔,盡管不能滿足標定流量計介質要求,但是會促使誤差消減。
           
          3 天然氣計量儀表準確性提升的措施
          3.1 提升天然氣計量儀表安裝準確度
                想要在現有的制度上提升天然氣計量儀表的安裝準確度,那么需要天然氣公司從自身出發,不斷增強天然氣計量儀表安裝人員的專業技能與專業素質,并在此基礎上根據實際需求建立強有力的規則制度,約束安裝人員的安裝行為以及安裝技術,從而實現天然氣計量儀表安裝準確度的提升。針對安裝人員的專業素質與專業技術,天然氣公司可定期舉行培訓或者是技術講座,讓安裝人員在此過程中不斷提升自身安裝技術以及明確安裝程序,降低安裝失誤概率的降低,保證天然氣計量儀表安裝準確度的提升。此外,在實際安裝中安裝人員如若發現計量儀表上的誤差,需要及時上報并修正。
           
          3.2 正確選擇天然氣計量儀表
                天然氣計量儀表類型的選擇應該是計量體系建設前非常為重要的環節之一,這是因為根據工程需求選擇恰當的天然氣計量儀表能切實提升天然氣計量儀表的準確性。天然氣計量儀表選擇過程中需嚴格考慮環境、溫度以及氣壓等,除此之外,還需考量天然氣計量儀表的安裝地點,只有經過詳細的研究與考量,才能根據不同要素選擇出適宜的計量儀表。例如:旋進旋渦計量儀表適合濕度較高、較臟的天然氣,但是實際運用中旋進旋渦計量表存在較大誤差,也可以說精準度較低,因此并不適用于壓損較強的場所,但旋進旋渦計量表便于安裝與維護。熱式氣體質量計量儀表 :總體上沒有什么要求,在檢測中表現較為穩定,適用與干燥清潔的天然氣。彎頭計量儀表 :彎頭計量儀表其本身結構較為簡單,且性能穩定,非常為重要的一點是彎頭計量儀表價格較低,同時可反復進行使用。但是在使用中彎頭計量儀表存在精準度較低的問題,不適用于天然氣計量中。彎頭計量儀表可廣泛地使用在測量工況變化小、精準度較高的天然氣貿易計量當中。
           
          3.3 制定詳細的計量維修、維護制度
                天然氣計量儀表使用狀況與儀表日常維護工作有著密切的關聯,因此天然氣公司需根據實際狀況制定詳細的維修與維護工作計劃,從而確保天然氣計量儀表準確性。當前我國常用的天然氣計量儀表由兩部分組成,即測量部分與積算部分。測量儀表主要工作范疇是測量流量元件的溫度與壓力,而積算部分主要工作范疇是流量與積算儀、參數存儲單元。這當中積算參數存儲單元攜帶了大量計量特征參數,與計量儀表中的測量元件相對應,維修階段如若對流量計量部件進行了更換,未對計量特性進行更新,會導致計量準確度降低,由此來看,在維護與維修中一定要遵從各個元件的特質。
           
          3.4 借鑒國外成熟經驗
                天然氣流量計量工作的開展,是隨著社會經濟與科學技術的提升而提升,繼而要保證天然氣流量計量準確度,需要天然氣工作不斷更新技術,同時向國外汲取先進或者是優秀的技術。因為國外天然氣使用時間更長,對于計量技術的運用更加全面,能根據天然氣能量進行計量。當前我國大部分天然氣公司以及相關研究院已經與世界接軌,天然氣儀表制造商與科研單位進行合作,通過開展天然氣能量技能實驗更換計量技術,從而實現天然氣流量計量準確度的提升。除此之外,部分實驗機構還將國外在線氣相色譜系數引入到國內,并結合我國的實際狀況,進行重新設計,使其符合我國天然氣能量計量系統,非常終確保天然氣計量儀表準確度。
           
          4 結語
                綜上所述,在實際發展中,隨著社會經濟的提升,促使天然氣在我國使用范圍逐漸增大,并增強我國人們生活工作開展的有效性。天然氣作為貿易物體,其在使用中非常為重要的當屬其經濟性質,因此天然氣計量儀表準確度的保證十分重要的。在天然氣計量儀表精準度提升中,要從其安裝、維護、檢修、環境等因素分析,針對當中存在的問題提出有效解決措施,從而保證天然氣計量準確度,避免在交易中產生經濟利益糾紛。

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