天然气计量误差原因分析及改进对策研究
王勤梅
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王勤梅,. 天然气计量误差原因分析及改进对策研究[J]. 天然气进展,2022.10. DOI:10.12721/ccn.2022.157218.
摘要: 作为新兴能源的一种,天然气在人们的日常生活中逐渐开始占据着十分重要的部分,由于天然气的使用极大的满足了人们的日常需求对于学生来说,其使用性是存在保障性的,但是天然气的供给是存在一些问题的,基于此,本文对天然气计量误差产生原因进行分析,重点研究有效优化其计量误差的措施,以供相关人员参考。
关键词: 天然气;计量误差;超声波流量计
DOI:10.12721/ccn.2022.157218
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引言

针对天然气在使用的过程中计量计算出现的一些问题误差方面,是主要需要解决的方面,在现实生活中天然气的使用过程中由于各方面条件的原因限制,所以容易出现一些误差的现象,导致计量计算不准确,对工作生活都造成了一定的不好的影响,比如天然气的气款来说,现有的使用方式都是通过使用者缴纳气款,然后当事先储存的额度消耗完后,那么该户的天然气阀门就会自动关闭,这是大多使用的这种方法来说,但是这方面也是存在着一些问题的,因为具体的天然气计量上存在一些偏差,所以导致用户产生不满,所以如何减少出现计量误差是工作人员当前需要解决的。
一、天然气计量误差产生的原因
1.天然气质量

天然气是石油开采过程中的伴生气,在开采出地面后通常多会经过严格的过滤、除尘、分离等处理过程,但是这也不能充分保证天然气的绝对纯净,在进行天然气的传输过程中,由于杂质的存在会对天然气管道造成一定程度的腐蚀。如果天然气中的杂质在流量计的孔板或者孔口位置上大量积存就会导致天然气出现气流突然变化的现象。另外如果杂质的积存导致孔板的截面出现缩小的现象,由于孔板流量计本身对的外界条件变化比较敏感,如果不能及时清理杂质就会导致出现严重的误差。另外,天然气中一般都含有一定量的水分,这部分水分就可能会导致流量计出现计量值偏高的现象,通常情况下,随着孔径比的增大计量的湿气流量会有所减小,当孔径比达到0.7的时候,就会导致流量计产生-1.7%的计量偏差,而如果天然气中含有一部分液体就会在仪器实际的孔径比为0.5的条件下,孔板自身的性能比较稳定。但是如果要进一步提升计量的精度,就需要及时计量装置上游的天然气水分进行清除。
2.安装故障导致计量出现误差

在天然气的计量表或者说是流量计的安装上来说,其实是十分关键的。在现实之中,囿于现实条件的不同,所以每个地方的安装都是不同的,比如因为条件空间有限,所以在安装的过程中出现安装的管道通道不合理,或者是存在一些扭曲现象,对于现有的安装过程中,计量器或者是流量计等的计量仪器的安装上存在安装到了不合理的地方,以至于计量器的计量上出现不精确不合理的现象,然后也会导致已安装的计量器的计量上存在的问题,出现一定的误差,所以来说,安装的一些问题也会导致天然气的计量上出现误差。
3.计量仪器因素

虽然超声波流量计具有较多优势,但若是未能把控好安装细节,会造成天然气计量出现误差,其中,换能器的安装方式会对超声波流量计天然气计量的精确度造成影响。在实际天然气测量过程中,换能器安装主要以测量管道管径大小为基础,分为V法和Z法,当管径DN≥150mm时,选择Z法对换能器进行安装,当管径在150mm以上时,使用V法对换能器进行安装。若是管道内有结垢,使得管径DN在150mm以下时,也可以选择Z法。但是,该安装方法虽然信号强,但声程端,定位难度较大,极有可能出现安装误差,进而导致天然气计量误差的出现。另外,换能器安装位置不恰当,一般情况下,应将其安装在上游直管段不小于10D、下游直管段不小于5D的位置,针对上游弯头、泵等设备,则直管段应大于30D。但是,由于实际使用条件不允许,使得信号较差,流量显示值波动较大,难以测量。最后,换能器耦合剂经挥发失去耦合作用也会对测量信息传输造成影响,最终产生计量误差。
二、研究优化天然气计量误差的有效措施
1.提升科技力度,加大科技投入

利用科学技术手段来促进专业的发展,其实这是很常见的一方面,借助互联网或者是科学技术针对天然气中计量器的日常管理工作开展相对的活动和计划,借助相关的系统应用来说,接通联网设备在一些方面实现网络的自动化管理和服务,利用相关技术手段实现天然气计量的自动化记录和管理,并且在当前的环境下,充分的利用相关的技术平台架构在对一些具体的内容实现整体的调整和服务上,利用现代化下的科学技术大大减少因为老化的现象出现的问题,还有就是出现的误差问题。国家科技发展的要求下,就是要不断的提升各行各业的发展水平,促进建设互联网智慧平台建设支撑起天然气计量设计安全工作的改变,提升工作效率,进一步实现整体的发展,为天然气公司也提供更好的发展,推动相关行业产业的极大发展,同时也为实际生活中的天然气的安全问题进行分析,促进安全问题出现的减少,并且还有对于计量误差的减少,提升工作的安全效率和安全度。总的来说,就是要加大科技含量,提升科学技术的参与力度,能够很好的解决相应的天然气误差问题。
2.消除脉动流

要想有效清除在流量计中产生的脉动流,进一步减小其对计量精度造成的影响,就必须要针对天然气中的水分进行严格控制。因此,在实际进行天然气开采的过程中,要在尽量保证不出现地层水的情况下来进行气井开采,从开采的源头上对天然气的水分含量进行严格控制。与此同时,要尽量清除天然气运输管道中的游离态液体,要及时的清除管道内部的杂质以及液体等,为了进一步提升管道清理的效率,可以在天然气管道中引入自动清管系统,或者利用高效率的分液器,这样才能有效清除天然气运输管道因为积液问题而导致出现脉动流现象,通过对分离器的利用能够有效提升气液分离的效果,当天然气中彻底达到气液分离后,就能够充分保证流量计的计量精度。另外,为了进一步实现对天然气气源脉动导致的压差波动的有效控制,可以在天然气的集输管道内部安装专门的脉动消减器,只要将其设置在集输管道中的合理位置,并设置缓冲罐,就能最大程度减少因气源脉动而对流量计的计量精度造成影响。
3.保证现场压力数值和温度数值的准确性

由于超声波流量计主要依靠声速进行测量,而温度参数和压力读数的准确性直接对天然气压缩因子、声速以及最终标况流量的计算造成影响,因此,在开展天然气计量工作时,应在计量现场落实规范的参数核查工作,保证流量计算机内温压变送器的测量精度符合规定。当室外温度过高时会对压力变送器造成影响,进而发生零点漂移等情况,干扰计量结果,所以,相关工作人员可使用一些建议措施对环境温度进行控制,例如遮阳板等,将环境温度控制在正常范围,或者使用具有良好温度特性的压电材料,实现对“温漂”数值的有效降低。除此之外,当现场电磁场或机械干扰较强时,也会对温压信号的传输造成影响,此时需要应用改进后的温压补偿方案来提高流量测量准确度。
结束语

综上所述,对于天然气计量误差的解决要深入分析其产生的原因,然后着重针对问题进行解决是我们需要做的,工作人员要在实际工作中,针对问题的详细解决分析细节的方面,做好详细工作认识认知,积极引进相应的科技投入资金投入,着重的解决相关的内容尽量减少误差的出现。
参考文献
[1]吕泽锋,庹浩,解鲁平,等.天然气输气末站计量系统误差分析及措施[J].油气田地面工程,2020,39(1):45-50.

[2]司强.天然气计量误差和能量计量方法的应用探讨[J].化工管理,2020(32):65-66.

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