天然氣計(jì)量方法探析李毅益陽市城市建筑設(shè)計(jì)有限責(zé)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(dòng)都要以計(jì)量為依據(jù),天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確度至關(guān)重要。因此,選擇合理的流量計(jì)量方法,以保證計(jì)量準(zhǔn)確度并有一套行之有效的計(jì)量管理體系,使企業(yè)獲得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,具有典型的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要探討了影響天然氣計(jì)量精度的因素,并對(duì)天然氣計(jì)量的方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。關(guān)鍵詞:天然氣;流量;計(jì)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 theaccuracy of measuring and a set of effective measurement management systeem. makeenterprise to get good social benefit and economic benefit, is a typical practical significance. Thpaper 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(hào):473.2+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)、天然氣計(jì)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(jì)量越來越被人們重視。雖然我國天然氣計(jì)量起步較晚,但這些年已經(jīng)在天然氣儀表的設(shè)計(jì)選型、使用、安裝、維護(hù)、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(jì)量在以下幾方面取得了進(jìn)展。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,2010年我國用于天然氣計(jì)量的器具為1900多臺(tái),而2015年將可能達(dá)到5600多臺(tái);過去,流量儀表選型比較單一,近幾年隨著對(duì)流量計(jì)的硏究和開發(fā),不同的流量計(jì)有不同的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍,流量儀表選型由此呈現(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(jì),如高中壓、大流量干線超聲流量計(jì)將得到廣泛運(yùn)用:我國目前的天然氣貿(mào)易計(jì)量方法主要還是在法定的質(zhì)量指標(biāo)下按體積計(jì)量,隨著市場經(jīng)濟(jì)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(jì)量方法盡快與國際接軌,實(shí)行能量計(jì)量結(jié)算,而據(jù)介紹,我國天然氣能量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定完成,國家可能即將推行按能量計(jì)量的貿(mào)易結(jié)算方式;另外,完善天然氣計(jì)量校準(zhǔn)系統(tǒng),擴(kuò)大流量校準(zhǔn)口徑,改建成都分站,擴(kuò)大校準(zhǔn)能力也將成為我國天然氣計(jì)量的一大發(fā)展趨勢。二、影響天然氣計(jì)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(jì)計(jì)算時(shí)偏離實(shí)際常用流量,偏離實(shí)際流體特性。孔板加工時(shí)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(tái)階、偏心、孔板上游端面水平度、孔板的圓度等影響其精度孔板使用一段時(shí)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(huì)影響計(jì)量精度(二)孔板閥產(chǎn)生的誤差流量計(jì)的節(jié)流孔板是安裝在孔板閥當(dāng)中,由于存在泄漏,會(huì)導(dǎo)致不同程度的誤差。對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)孔板閥的維護(hù)保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決。在條件允許的情況下每隔一定周期對(duì)孔板閥進(jìn)行全面清洗維護(hù),使孔板閥工作在最佳狀態(tài)(三)安裝引起的誤差計(jì)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(huì)產(chǎn)生計(jì)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(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差;另外由于現(xiàn)場工作條件惡劣,儀表會(huì)產(chǎn)生零漂和溫漂。(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(jì)算軟件選用是否科學(xué),以及為保證積算儀穩(wěn)定工作采取的保護(hù)措施是否恰當(dāng),都會(huì)影響天然氣的計(jì)量。、天然氣計(jì)量的方法(一)撬裝式燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量站燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量站是一座自動(dòng)化程度較高的多功能區(qū)域站,包括燃?xì)鉁[潔過濾、調(diào)壓、計(jì)量及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),所有功能集成于一個(gè)整體的撬座上,占地面積小、現(xiàn)場安裝工作量少,操作維護(hù)方便,使用安全可靠,并且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控?zé)o需現(xiàn)場值守。其內(nèi)部采用了流量范圍不同的兩個(gè)流量計(jì),以適應(yīng)用戶不同階段的氣量需求。(二)旋進(jìn)漩渦流量計(jì)量法旋進(jìn)漩渦流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了壓力、溫度及壓縮系數(shù)等動(dòng)態(tài)參數(shù)的在線補(bǔ)償;無可動(dòng)部件,不存在儀表的杋械磨損;計(jì)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(jì)量法氣體渦輪流量計(jì)是一種速度式儀表,它具有壓力損失小、精確度髙、始動(dòng)流量低,抗振與抗脈動(dòng)性能好等特點(diǎn),適用于氣質(zhì)潔凈的場合。(四)孔板流量計(jì)自動(dòng)計(jì)量法所謂自動(dòng)計(jì)量,就是利用變送器實(shí)時(shí)檢測天然氣流量計(jì)量中所涉及到的溫度、壓力、壓差等參數(shù),通過計(jì)算機(jī)中的流量計(jì)算軟件,實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(jì)量技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)運(yùn)用的普及。實(shí)現(xiàn)孔板流量計(jì)自動(dòng)化計(jì)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(jì)算機(jī)(或工控機(jī))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(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4—20MA模擬信號(hào)送人流量計(jì)算機(jī)(或工控機(jī))的數(shù)據(jù)采集卡,通過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,在流量計(jì)算機(jī)(或工控機(jī))上通過流量計(jì)算軟件計(jì)算出天然氣瞬時(shí)流量、累積流量以及實(shí)現(xiàn)其他輔助功能。此方式屬傳統(tǒng)自動(dòng)計(jì)量模式,缺點(diǎn)為采集、傳輸為模擬信號(hào),抗干擾能力較差,由于信號(hào)轉(zhuǎn)換等問題計(jì)量精度難以提高,而且硬件較復(fù)雜、中間環(huán)芇較多、可靠性較差?？蓴U(kuò)展為:單變量變送器流量計(jì)算機(jī)+工控機(jī),從而實(shí)現(xiàn)流量計(jì)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(jì)算機(jī)(或工控機(jī))利用1臺(tái)多變量智能變遞器同時(shí)檢測溫度、壓力、差壓等,采用現(xiàn)場總線制,通過數(shù)字信號(hào)傳輸,送入流量計(jì)算機(jī)(或工控機(jī))數(shù)據(jù)采集卡后上通過流量計(jì)算軟件計(jì)算岀天然氣瞬時(shí)流量、累積流量及實(shí)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(hào)不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,因此在校準(zhǔn)時(shí)必須和流量計(jì)算機(jī)一起實(shí)行聯(lián)校。采用流量計(jì)算機(jī)或工控機(jī)主要區(qū)別在于流量計(jì)算部分。流量計(jì)算機(jī)是專用的固化軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),比較穩(wěn)定可靠,可信任度較髙;工控機(jī)上軟件計(jì)算一般自主開發(fā),便于軟件升級(jí)和系統(tǒng)維護(hù),由于計(jì)算量大,特別是多路計(jì)量時(shí),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(kuò)展為:多變量變送器+流量計(jì)算機(jī)+工控機(jī),即流量計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)流量計(jì)算,工控機(jī)上實(shí)現(xiàn)顯示。3、多變量智能變送器+工控機(jī)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(shí)測量參數(shù)和計(jì)算瞬時(shí)流量,并通過數(shù)字信號(hào)傳輸,送入工控機(jī)顯示和實(shí)現(xiàn)其他輸助功能。所測量的流量值必須在工控機(jī)上進(jìn)行二次處理,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的累積和存儲(chǔ)功能。采用這種方式,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化,變送器可單校也可聯(lián)校,易于維護(hù)。但由于在工控機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)流量的累積和存儲(chǔ),可靠性較差,易造成數(shù)據(jù)丟失。體化智能儀表+工控機(jī)主要利用一體化智能儀表實(shí)現(xiàn)了變送器與流量計(jì)算機(jī)的一體化。不僅自帶數(shù)據(jù)庫可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)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(yùn)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(shí)現(xiàn)了在無電力供應(yīng)情況下,可以獨(dú)立自成計(jì)量系統(tǒng),就地顯示天然氣瞬時(shí)流量累積流量和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、再現(xiàn)等;正常情況下可通過現(xiàn)場總線和上位機(jī)連接,實(shí)行數(shù)字信號(hào)傳輸上傳顯示,也可以在工控機(jī)上實(shí)行二次數(shù)據(jù)處理,組成的計(jì)量系統(tǒng)更加靈活、可靠。采用這種方式,實(shí)現(xiàn)了計(jì)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(hù);不僅可以單校也可以聯(lián)校。采用獨(dú)立的計(jì)量回路,減少了數(shù)據(jù)傳輸過程的干擾,提高了計(jì)量的精度,四、提高天然氣計(jì)量精度的措施(一)加強(qiáng)培訓(xùn)教育,提高計(jì)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(jì)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(jì)量誤差,必然會(huì)給企業(yè)增加負(fù)擔(dān),影響效益。因此,要定期組織工作人員學(xué)習(xí),掌握先進(jìn)計(jì)量設(shè)備的發(fā)展趨勢,提高管理經(jīng)驗(yàn),建立專業(yè)性強(qiáng)、設(shè)備技術(shù)完善、管理到位的隊(duì)伍。(二)建立完善計(jì)量管理制度建立具體的企業(yè)計(jì)量管理工作一定要有領(lǐng)導(dǎo)的重視。健全的管理機(jī)構(gòu)更要有套完善的管理制度?！队?jì)量法》規(guī)定我國要按行政區(qū)域建立各級(jí)政府計(jì)量管理部門,從而在全國組成一個(gè)計(jì)量行政管理系統(tǒng),基層企業(yè)也應(yīng)建立相應(yīng)的計(jì)量科(三)搞好夭然氣計(jì)量的基礎(chǔ)建設(shè)投資是為了產(chǎn)出效益。保證企業(yè)計(jì)量設(shè)備要齊全,中心站和分站的流量計(jì)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(duì)于故障和超差儀表要馬上更換或維護(hù)。適時(shí)合理的應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備是搞好計(jì)量工作的有力保障(四)嚴(yán)格執(zhí)行儀表年檢認(rèn)真貫徹國家技術(shù)監(jiān)督局的政策、法規(guī),建立計(jì)量設(shè)備檢驗(yàn)記錄和檔案。堅(jiān)決執(zhí)行每一臺(tái)計(jì)量儀表按年份強(qiáng)檢。保證流量計(jì)儀表計(jì)量的準(zhǔn)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(jì)量管理工作不僅要通過科學(xué)合理的選擇相應(yīng)的流量計(jì)量設(shè)備,提高計(jì)量準(zhǔn)確度和技術(shù)水平;還要加強(qiáng)計(jì)量管理,積極學(xué)習(xí)和借鑒好的經(jīng)驗(yàn)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(biāo),挖掘企業(yè)的潛能,使計(jì)量管理工作真正全面深入展開,提高企業(yè)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)[1]楊有濤,劉佳鵬.天然氣的流量計(jì)量系統(tǒng)[J].中國計(jì)量,2011.4.[2]王瑞.計(jì)量誤差對(duì)經(jīng)濟(jì)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(jì)量的幾種方法與思考[J].2006.3.