天然气计量误差及优化措施研究
王勤梅
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王勤梅,. 天然气计量误差及优化措施研究[J]. 天然气进展,2022.10. DOI:10.12721/ccn.2022.157219.
摘要: 天然气自身具有较高的燃烧效率,而且清洁环保性能比较高,在工业生产以及化工行业中天然气都是一种非常高效的工业燃料,在各行各业中都得到了非常广泛的应用。在天然气生产、运输、销售的各个环节流量计量都起到了非常重要的作用,如果在某一个环节中出现的严重的计量误差,就会影响燃气公司以及天然气用户切身利益。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;原因;改进措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157219
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引言

天然气作为一种环保的优质能源,受到社会的广泛重视。政府及各企业不断探索研究开发利用天然气与计量天然流量的方法,尤其是在我国经济不断发展下,转变了天然气事业经营理念,各方均追求利益最大化,充分认识到天然气实时、经济、精准计量的重要性。因此,需要分析其计量方法,明确计量误差原因,以保证计量有效性。

一.分析天然气计量误差产生原因

1.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[1]

2.使用条件

通常情况下,计量仪器在实际应用过程中会受到很多因素的影响,例如,在环境条件出现变化的情况下就会导致剂量计出现一定的误差。天然气在运输过程中如果出现气体压力对突然变化或者流速出现较大变化,就会导致出现较大的压差波动,进一步导致出现脉动流,一旦在进行计量的过程中在装置中产生明显的脉动流就会使得实际的计量误差增加。根据相关的调查表明,由于脉动流而导致的天然气计量误差能够达到20%~30%。另外,因为季节变化出现天然气消耗量出现较大变化就会导致流量计出现超量程现象。在利用蒸汽进行试验的过程中发现,不同季节条件下进行蒸汽的流量进行计量,冬季实际的流量要远比夏季的流量小,一旦出现这种现象就很有可能会导致实际的天然气流量超出仪器本身量程的现象,由此也会引发计量误差。

3.天然气质量

天然气作为开采石油中的伴生气,开采出地面后需要经过多重过滤、除尘、分离等程序,却仍然无法确保天然气实现绝对纯净,在传输天然气时,存在杂质将会一定程度上腐蚀天然气管道。天然气中杂质如若在流量计孔口或孔板位置大量积存,则会造成天然气产生气流变化。并且,积存杂质也会缩小孔板截面,孔板流量计其自身对于外界条件较为敏感,如若杂质不能及时清除,就会产生眼中误差。同时,天然气中均存在一定水分,可能会造成流量计计量值偏高,随着增大孔径比,湿气流量会逐渐减小,孔径比为0.7时,流量计计量偏差在-1.7%。而实际计量中仪器为0.5的孔径比能够稳定孔板自身性能,但为提高计量精度,需要在计量装置上游位置清除天然气水分[2-3]

二.研究优化天然气计量误差的有效措施

1.科学选择仪表规格

在选择仪器设备时,重点要科学选择计量仪表型号。具体而言,在开展实际的天然气计量工作前,应对计量装置开展科学合理的选型工作,主要考虑的内容包括:计量装置的安装条件、计量装置的性能状况、装置安装环境、整体成本费用以及流体特性等。具体而言,针对计量装置的安装条件,应对空间、天然气输气管线振动情况和管径、相关配套设施等影响因素进行综合考虑;在对计量装置的性能状况进行分析时,应对计量装置具体参数进行着重考虑,根据实际工作需要进行选择;在对计量装置的安装环境进行分析时,主要考虑外界电磁或以及温度对计量仪器安装工作的影响;整体成本费用的考虑主要包括采购成本以及维修保养支出等;流体特性方面应充分考虑天然气运输管线的运输压力和温度等方面。通过对上述五方面进行综合分析,选择三到五款符合使用要求的计量装置型号,最后对其性价比、优劣性进行对比分析,择优选择计量装置,从计量仪器方面保证天然气计量结果的准确性[4]

2.加强日常管理

在日常进行天然气计量的过程中要对管理工作给与高度重视,要对孔板进行定期清洁,一旦在计量过程主管出现了设备损坏的现象,必须要及时进行更换,与此同时还要结合相关的数据,对计量结果进行适当的修正。如果在实际应用孔板流量计的过程中,首先根据计量精确性的原则,要对孔板流量计进行定期的清洁和校正,在实际检查过程中要将仪表的零点、D/A转换通道等作为主要的检查内容,而清理工作的重点内容则是针对孔板、孔板等位置进行及时清理,针对一些存在缺陷问题的孔板要及时给与更换。在日常计量工作中还必须要意识到天然气计量精度与天然气本身的温度、密度、压力等都有很大的关系,必须要充分结合实际计量情况,选择合理的仪器设备,对天然气的各项测量工作做好,一旦发现测量参数出现变化,必须要对其进行及时的调整,并及时校正误差,这样才能将其误差控制在标准要求的范围内[5]

3.提升技术人员专业能力和责任心

相关设计人员和管理人员要保障拥有相应的知识水平去设计或者管理相关的天然气计量,在对天然气的计量管理上的施工来说要用专业的知识水平去认真完成工作。他们技术知识水平将会影响其工作的效果,还要具体结合实际,如果那些负责查漏补缺的计量管理方面的工作者或者是技术人员只能照本宣科,无法自己的知识活化活用到实际的生活中来时,那就无法真正的做到将现实工作与实际生产生活相结合,无法真正推动现实的进步,无法切实完成对于天然气计量误差的很好解决。

结束语:

综上所述,天然气在社会生产各个方面均获得广泛应用,此种情况下,天然气流量计量可靠性与精度也获得人们重点关注。而天然气计量中常用计量方式以体积计量与质量计量为主,在使用过程中,易受到外界因素及其自身仪器影响,或多或少会造成天然气计量误差,难以保证计量准确性。因此,相关工作人员在开展天然气计量工作时,应立足于天然气计量误差原因,根据实际情况选择针对性优化措施,例如加强日常管理、合理安装流量计等,进而提高天然气计量精准性。

参考文献:

[1]王宁,张世斌,张舒,等.中俄东线多组天然气计量管路智能调节方法[J].油气储运,2020,09(26):1-8.

[2]温凯,殷雄,郭哲,等.天然气大流量计量检定工艺主动控制方法研究[J].油气田地面工程,2019,38(10):57-63.

[3]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.

[4]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.

[5]王庆,何璇,勾炜,等.降低天然气干线计量输差故障率的方法研究[J].石油工业技术监督,2019,35(03):28-29.

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