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天然氣流量計(jì)的介質(zhì)壓力對(duì)準(zhǔn)確度的影響
作者:常州鑫旺儀表有限公司 2023-07-03

摘 要:探討不同計(jì)量場(chǎng)合使用不同種類與原理的流量計(jì),并分析了每種流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)以及適用的場(chǎng)合。另外也探討了天然氣高壓檢定與空氣低壓標(biāo)定,對(duì)于不同流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響,并舉實(shí)例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:天然氣計(jì)量;氣體渦輪流量計(jì);氣體超聲流量計(jì);高壓實(shí)流檢定


0 引言

天然氣是一種潔凈的能源和化工原料,在世界能源結(jié)構(gòu)中所占比例不斷上升。世界各國(guó)使用天然氣的數(shù)量也在不斷增加,以中國(guó)為例,2018年天然氣表觀消費(fèi)量2803億立方米。如若天然氣計(jì)量的誤差為1%,則每年由計(jì)量誤差造成的損失28.03億立方米,可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)損失巨大。


1 高壓對(duì)天然氣計(jì)量用流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響

在天然氣計(jì)量行業(yè)中,由于需要長(zhǎng)距離的傳輸,天然氣的壓力需要增加到很高的壓力值(例如10MPa),從氣井輸出到終端燃?xì)庥脩酎c(diǎn)(2kPa),進(jìn)行逐級(jí)降壓。不同流量計(jì),由于不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),流體雷諾數(shù)的差異,在不同壓力及不同介質(zhì)下,同一臺(tái)流量計(jì)會(huì)有不同的準(zhǔn)確度曲線。對(duì)于國(guó)內(nèi)的流量計(jì)生產(chǎn)廠家,在出廠標(biāo)定時(shí),都使用低壓空氣標(biāo)定,來(lái)確定流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度。而在國(guó)外,雖然大部分流量計(jì)生產(chǎn)廠家(例如氣體渦輪流量計(jì))有高壓空氣環(huán)道檢定裝置,但運(yùn)行費(fèi)用高昂,只在特殊要求下,才進(jìn)行高壓空氣出廠標(biāo)定。


在國(guó)內(nèi),高壓氣體超聲流量計(jì)在使用前,需送**第三方實(shí)流檢定站(如中石油的四川華陽(yáng)檢定站、中石油大慶檢定站、中石油南京高壓檢定站等)進(jìn)行高壓天然氣檢定,再安裝到現(xiàn)場(chǎng)使用。


而對(duì)于其他種類的流量計(jì),特別是城市燃?xì)夤臼褂玫牧髁坑?jì),都只是依據(jù)廠家的低壓空氣出廠標(biāo)定,以及送第三方低壓空氣檢定后(國(guó)內(nèi)第三方低壓空氣檢定,普遍使用音速噴嘴負(fù)壓法),安裝到現(xiàn)場(chǎng)使用。但實(shí)際使用的天然氣計(jì)量站,天然氣的壓力都會(huì)不同,實(shí)際計(jì)量的結(jié)果與流量計(jì)低壓空氣標(biāo)定的數(shù)據(jù)是否有差異,這是本文探討的主題。


由于燃?xì)馄つけ硎褂糜跇O低的壓力,氣體腰輪流量計(jì)一般也都在較低的壓力下工作,而高壓氣體超聲流量計(jì)在使用前送第三方實(shí)流檢定站檢定時(shí),會(huì)根據(jù)實(shí)流數(shù)據(jù)調(diào)整高壓氣體超聲流量計(jì)的內(nèi)部誤差曲線,所以本文主要探討氣體渦輪流量計(jì)和中低壓的氣體超聲流量計(jì),在不同壓力下的計(jì)量誤差的變化。這兩類產(chǎn)品,更多地用于在一定壓力下計(jì)量的工商業(yè)用戶,他們是燃?xì)怃N售公司的重點(diǎn)客戶群,對(duì)于燃?xì)怃N售公司的供銷差有直接的影響。


2 氣體渦輪流量計(jì)在高壓下的計(jì)量誤差變化

對(duì)于氣體渦輪流量計(jì),工商業(yè)用戶中使用的是*普遍的一種流量計(jì)。舉例分析幾臺(tái)氣體渦輪流量計(jì),在德國(guó)物理技術(shù)研究院(PTB)以及荷蘭**計(jì)量院(NMI)高壓天然氣檢定中心的數(shù)據(jù),與流量計(jì)工廠低壓空氣標(biāo)定的數(shù)據(jù)對(duì)比。


3 中低壓的氣體超聲流量計(jì)在中壓下的計(jì)量誤差變化

國(guó)內(nèi)天然氣實(shí)流檢定站有很多個(gè),但大部分是高壓天然氣檢定,*低運(yùn)行壓力在1.0MPa 甚至4.0MPa 以上,并不適合檢定中低壓的氣體超聲流量計(jì),而在中石油實(shí)流檢定重慶站,檢定壓力為0.3~0.7MPa,可檢定中低壓的氣體超聲流量計(jì)。


總的來(lái)說(shuō),中低壓的氣體超聲流量計(jì),在中壓天然氣實(shí)流檢定時(shí),流量計(jì)的誤差曲線較低壓空氣標(biāo)定的誤差曲線,略有變化。但變化的范圍還在1級(jí)流量計(jì)的準(zhǔn)確度范圍之內(nèi)。對(duì)于燃?xì)怃N售公司來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)使用的計(jì)量結(jié)果完全可以被接受。


4 結(jié)語(yǔ)

不同種類的天然氣計(jì)量流量計(jì)的技術(shù)性能及高、低壓第三方檢定建議:

對(duì)于長(zhǎng)輸管線的計(jì)量,使用高壓氣體超聲流量計(jì),很好利用了此類流量計(jì)適合大流量、高壓力、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn),雖然設(shè)備較為昂貴,但對(duì)于長(zhǎng)輸管線建設(shè)的成本,還是可以承擔(dān)的。對(duì)于第三方檢定,需送第三方實(shí)流高壓檢定,實(shí)流檢定壓力盡量接近現(xiàn)場(chǎng)使用壓力,修正流量計(jì)的誤差曲線,以保證計(jì)量的準(zhǔn)確度。

對(duì)于城市燃?xì)獾馁Q(mào)易交接門站或比對(duì)計(jì)量門站,如用氣量特別大,也可使用高壓氣體超聲流量計(jì)。如果門站氣量屬于中等,可使用高壓力等級(jí)的氣體渦輪流量計(jì),建設(shè)成本會(huì)有一定的節(jié)省。進(jìn)口的氣體渦輪流量計(jì),也可保證高準(zhǔn)確度穩(wěn)定計(jì)量。同樣,建議使用前送第三方高壓實(shí)流檢定。


城市燃?xì)獾墓ど虡I(yè)用戶,可選用氣體渦輪流量計(jì)和中低壓氣體超聲流量計(jì)。氣體渦輪流量計(jì)是一種歷史悠久,且適合天然氣計(jì)量的流量計(jì),量程比較適中,價(jià)格合適,穩(wěn)定可靠。對(duì)于流量偏小且用氣量波動(dòng)較大、壓力很小的商業(yè)用戶,可考慮選擇氣體腰輪流量計(jì)。而中低壓氣體超聲流量計(jì),在集合了氣體渦輪流量計(jì)和氣體腰輪流量計(jì)的良好性能基礎(chǔ)上,增加了如不卡表、無(wú)需定期加油潤(rùn)滑、遠(yuǎn)程診斷準(zhǔn)確度高等諸多優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)城市燃?xì)庥?jì)量使用流量計(jì)的方向。在工作壓力小于 0.4 MPa, 計(jì)量性能與空氣低壓檢定的結(jié)果變化很小;而工作壓力大于 0.4 MPa 的現(xiàn)場(chǎng),條件允許,可考慮將流量計(jì)送第三方高壓實(shí)流檢定,修正流量計(jì)在高壓下的誤差曲線,以保證更高的計(jì)量準(zhǔn)確度。


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