我國天然氣計量通常以體積表示,法定單位是立方米。我國規(guī)定天然氣流量測量的標準狀態(tài)是:壓力為0.101325MPa,溫度為23.15℃。天然氣流量計量方法很多,可用的流量儀表也很多,按工作原理大致分為:差壓式流量計、容積式流量計、速度式流量計3種類型。在計量標準方面,目前世界上多數(shù)國家計量標準逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》靠攏,我國天然氣計量標準也修訂為SY/T6143-1996《天然氣流量的標準孔板計量方法》。
使用孔板流量計測量天然氣流量時,應精確地計算天然氣物性參數(shù),盡量使用數(shù)據(jù),提高天然氣流量測量準確度。
天然氣孔板流量計法蘭取壓不銹鋼材質孔板是測量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計或差壓變送器可測量管道中各種流體的流量,其采用不銹鋼作為管道材質、不銹鋼為節(jié)流體材質。
天然氣孔板流量計的選擇標準:
由于天然氣流量計量是一種間接的、多參數(shù)的、動態(tài)的、不可再現(xiàn)的測量,天然氣的流量計量是流量測量中的難點之一。因此,在選擇具體方案時,應著重考慮系統(tǒng)的可靠性、準確性和先進性。一般主要遵從以下原則:
1、技術先進、成熟的原則
現(xiàn)代計量逐步發(fā)展成為一門綜合性的專業(yè)技術,它是集成計算機技術、通訊技術結晶。由于各儀表廠家技術水平的不平衡,在選擇方案時一定要有預見性。
2、使用操作的簡單、可靠原則
由于天然氣集輸企業(yè)的站、場一般都比較分散,專業(yè)人員相對較少。因此,在選擇、設計方案時要充分考慮操作、維護的簡要性,做到簡單易用、高可靠、低維護,從而確保計量系統(tǒng)的長期、穩(wěn)定運行。
3、數(shù)據(jù)的安全性原則
指在非儀表故障的情況下,計量系統(tǒng)能夠提供準確的計量數(shù)據(jù),以實現(xiàn)對天然氣管網(wǎng)的有效監(jiān)控,并保證數(shù)據(jù)的可靠性,為企業(yè)信息系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)管理、經(jīng)營、指揮、協(xié)調(diào)提供重要依據(jù)。計量是信息系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)源,一旦出現(xiàn)問題,將給企業(yè)帶來不可估量的損失。因此,數(shù)據(jù)源要求準確、齊全、完整、可靠。為此在選擇方案時,首要問題就是考慮計量數(shù)據(jù)的安全性。由于針對天然氣集輸企業(yè)分散、環(huán)境因素惡劣,要充分考慮計算機故障、電力供應等實際情況,做好預案,避免由此而引起的數(shù)據(jù)丟失。
4、兼顧發(fā)展的原則
伴隨天然氣貿(mào)易的發(fā)展對天然氣計量的精度和計量方式的要求也越來越高。在選擇時要考慮天然氣計量交接方式的可能改變和實時計量補償?shù)目赡?,如在線色譜分析、實時補償、能量計量等。如果要在企業(yè)信息網(wǎng)絡的基礎上,建立以企業(yè)信息網(wǎng)絡為紐帶的站控系統(tǒng),則應考慮實現(xiàn)計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠程組態(tài)。
5、計量回路的獨立性原則
主要是為了保證在計量系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,盡量減少故障的影響面,降低故障的影響程度,從而維護企業(yè)的安全平穩(wěn)運行和經(jīng)濟效益。
6、計算方法和計算軟件的合法性原則
在天然氣貿(mào)易計量中要充分考慮到計算方法和計算軟件的合法性問題,避免由此而引起不必要的計量糾紛。由于天然氣計量方法的多樣性,應考慮計算軟件的獨立化,這樣才便于流量計算軟件的升級。在具體的計量系統(tǒng)中應采用用戶認可的特定計算方法或是以合同、協(xié)議的方式規(guī)定計算方法。
天然氣孔板流量計現(xiàn)存在的問題:
盡管孔板流量計自動計量系統(tǒng)的發(fā)展越來越完善,但由于設備、測量儀表本身的原因和自動計量技術上的局限性,在提高計量的準確性和數(shù)據(jù)處理上,仍存在一些問題。
1、異常數(shù)據(jù)的處理問題
任何系統(tǒng)都有可能出現(xiàn)故障,可能出現(xiàn)一些異常的無理數(shù)據(jù)。因此為了維護貿(mào)易雙方的利益,對可能出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)問題在設計時要充分考慮數(shù)據(jù)的審慎可修改性,從而避免異常數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)并參與累積計算,造成計量數(shù)據(jù)的混亂。
2、節(jié)流裝置帶來的誤差
首先,孔板流量計在流體較為干凈、流經(jīng)節(jié)流裝置前直管段比較理想(遠大于10倍圓管直徑)、流體處于紊流狀態(tài)(雷諾數(shù)大于4000)時,其準確度可達0.75級。但由于氣質、計量直管段沒有達到要求,孔板產(chǎn)生誤差的因素有:孔板人口銳角損傷;液體及固體污物堆積在孔板表面,使孔板表面粗糙度改變,大大增加測量誤差。根據(jù)對現(xiàn)場使用過的孔板所作測量統(tǒng)計,孔板在剛開始投用時,準確度可達1%,連續(xù)運行3月后,其測量準確度僅達到3%甚至更低。其次,量程比的問題。量程比(3:1)是孔板流量計zui大的缺憾。盡管現(xiàn)在已有寬量程比的變送器,但在對于瞬間流量變化范圍很大,流量低于zui大流量的30%時,由于節(jié)流式測量方法原因,計量的精度將大幅度降低。因此,為了提高量程比,可以考慮利用變送器寬量程的特點,運用軟件的方式實現(xiàn)量程的自動調(diào)整(軟維護),從而擴大量程比,提高測量的有效范圍,保證計量的準確性。
3、操作界面和過程數(shù)據(jù)的利用問題
由于天然氣輸送的連續(xù)性、動態(tài)性、瞬間的不確定性以及不可再現(xiàn)等特點,實時地進行數(shù)據(jù)分析,對數(shù)據(jù)形成的全過程進行有效的監(jiān)控和保存,有利于數(shù)據(jù)異常的分析和控制,是數(shù)據(jù)管理中重要的一環(huán)。目前的自動計量系統(tǒng)在此方面有所考慮,但過程數(shù)據(jù)的應用、分析、界面功能尚不*,還有待于完善。
4、現(xiàn)場變送器的誤差
現(xiàn)場壓力、并壓變送器本身能達到的準確度是實現(xiàn)整個計量系統(tǒng)準確度的基礎。因此,要保證差壓變送器、溫度傳感器、壓力傳感器的本身準確度為*,即時進行檢定,保證其準確度。
天然氣孔板流量計總結:
在采用孔板流量計測量天然氣流量時,如對孔板流量計的一次裝置(孔板節(jié)流裝置)和二次儀表(差壓、靜壓、溫度、天然氣物性參數(shù)計量器具等)配套儀表的選擇、設計、安裝、使用都嚴格按照有關標準進行,并在受控狀態(tài)下使用時,其流量測量準確度是可以控制在±1%~±1.5%范圍內(nèi)的。
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