影响天然气孔板流量装置计量准确性的因素.pdf

352 石油与天然气化 工 CHEMIC ALE NGI NEER INGOFOIL＆ G AS 影响天然气孑L板流 量装置计量准确性的因素 朱江 中国石化江汉油田天然 气勘探开发处 摘要 天然气计量是天然气生产、销售中的焦点问 题，其 计量准确 性直接关系双方的经济利 益。本文介绍了天然 气计量的 一 般方法，着重讨论 了影响天然气孔板流量装置准确 性的相关因素， 并且提出了相应的解决办法。 关键词 天然 气计 量孔板流量装置 DOI10．3969／j．issn．1007 3426．2009．04．023 ji煞气讨量≯葶童与筘毒 天然气通常采用体积来表示其 “ 量 ” 的多少。气 体质量轻且带压连 续 流 动，因此常用单位时 间的流 量来对其进行计量 ，其中常用 的是体积流量，单位为 m 。／ h，参比条件101．325kPa、20℃293．15K。随 着天然气工业的发展 ，对天然气的质量逐渐 引起 人 们的注意，流量计量也 逐渐由简单的体积 流量向能 量流 量方面转 变，其单位 为 M J in 。／ h，参比条 件 101．325kPa、20℃293．1 5K [“ 。 天尊专丽童讨量姜誉≯誉 目前天然气计量装置根据测 量 原理 、应用范 围 的不同产生了许多种计量装置 。如适合大流量计量 的孔板 流量计 、超声波流量计。适用于小 流量计量 的气体腰轮流量计 、气体罗茨流量计、漩涡流量计、 涡街流量计。适 用于用气量波动较大对压损要求较 低的气体涡轮流量计等 。我国 目前工业计量中最常 用 的仍然是孔板流量计 ，因此我们针 对孑 L板 流量计 分析了影 响其准确性 的因素 。 气n税流量装蓍F 膏未慝≯誊厕翟 20世纪初孔板流量计就已用于天然气计量 ，其 特点是结构易于复制 、简单牢固、性 能稳定可靠、使 用期限长 、价格相 对较 低。孑 L板 流 量装置主要包括 三个部 分节 流装置、压力／ 差压变送装置 一 次仪 表、运算显示装置二次仪表。 节流装置 经过了从普通 法兰安装方式 、孑L板 阀 安装方式到高级孔板阀安装方式的变化。压力／ 差 压变送装置 经过 了从双波纹管差压计、D D ZⅢ型差 压／压力变送器到智能差压／压力 变送 器 的变化。运 算显示装置经过了从人工读卡计算、单片机计算到 微 电脑流量计算机 口] 的变化过程。 。 随着孔板 流量计的不断发展，影响其精度的因 素也在不断变化中，对 这些影 响因素进行分析有 助 于提高孔板计量装置的准确性与稳定性 。 _ l誊{E翟Ii _ 袄沆量装≥0藿洼蕊忙 。≯j l享 根据智 能孔 板 流量装置的三个组成部分 ，我们 分别分析其 中可能存在的影响计量准确性 的因素 。 4．1节流装置中存在的影响因素 孔板流量计 中节 流装置的安装至关重 要 ，目前 由于高级孔 板 阀和标准计量管的推 广使用 ，使节 流 装置的加工精度、安装精度都有了大幅度提高，正规 厂家能达到 1级以 上 。但在节 流装置的安装 中仍需 注意以下问题 1引压管到变送器应采用水平安装如图1， 以减少因引压管中积水带来的附加误差； 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第38卷第4期影响天然气孔板流量装置计量准确 1 589因素 2加强节流装置的排污，减少游离水、固体粉 末在孔板处 的拥堵如图 2，以减少对压力 的影响； 3加强孔板 的清洗检查，定期更换孔板，以减 少因孑L板被冲蚀造成的锐度、粗糙 度超标带来的附 加误差。 4．2天然气计量装置参数的影响 目前广泛使用的智能孔板 流量装置采用 的是微 机运算，大大提高了运算准确 度，此时参数的准确 性、及时性就成了影响孔 板计量装置准确度的重 要 因素。孑 L板计量中的压力、差压 、温度等参数都是实 时在线获取 的，这些参数的准确性 取决于这些 一 次 仪表的准确度。目前压力差压变送器的准确度已经 可以达 到0． 75级以上，采用A 级热电阻温度计的 准确度也在0．5级以上 。而气质参数、管道参数、大 气压等则是预设 的，通常情况 下天然气的气质变化 在 一 定时期 内是相 对稳定的，但是随着 气井开采周 期、输配气方案的变化 ，气质参数还是可能有较大变 化，这时就需要对计量装置 的气 质参数进行及时调 整，以减少因气质参数调整不 及时给孔 板计量装置 带来的附加误 差 。 4．3天然气计量装置的校核周期的影响 根据国家流 量 测 量 节 流装置检 定规程的要 求，孔板计量装置的检定周期为 一 年。 工业 用天然 气计量装置 一 般分布在野外 ，气候、环境条件复杂， 装置的稳定性检查就显得尤为重要 。为了进 一 步提 高孔板计量装置的稳定性 、准确性，有必要加强计量 装置的期间校核。期间校 核 的主要内容有 ①对 压 力／ 差压变送器零点量程 及线性度进行检验；②对温 度变送器进行检验；③ 进行变送 器与流量 积算仪联 合调校；④修正气质、管道等参数 。 加强期间校核的作用为①通过经常性 核查及 时发现流量计的变化如变送器 飘移、引压管泄漏 等，以降低计量装置的故障频率；②有 利于计量管 理，便于计量部门了解 流量计的准确性、可靠性；③ 有利于用户了解天然气计量装置的状况 ，加强天然 气供需双方的关系。 4．4 针对不同用户设计合理输配气流程 孔板节 流 流量装置流量测 量范围相 对狭窄，对 工业用户计量十分可靠、有效，但对于城市民用燃 气系统的计量站来说，由于其流量起伏大 ，当其流量 很小 时就不能计量，反之，如果孔 板选得过小，压损 就会很 大，而且超 出差压变送器的测 量范围部分也 不能被计量。为了在城市燃气计量站 中使用孔板节 流流量计，则需要对管路流程进行适当调整，采用的 方法 主要有以下两种 1增加储气装置，进 行调峰处理，将城 市用气 波峰波谷 调平。该方法的好处 是优 化了输 气 曲线 ， 使得孔板节流装置工作于最适当的计量区间，可以 有效减少计量误差。缺点是投资大，场站设施复杂； 2在输气计量管 路上增加限压装置，控 制最 大流量。该方法的好处是可以消 除波峰超量 程造成 的漏失计量，但对波谷的小流量漏失计量改善不大。 缺点在用气高峰时可能造成用户端用气压力不 足 。 5 结束语 天然气计量是天然气贸易 中的交易手段，只有 掌握其计量原理 ，合理使用不同准确度、不同适用范 围的计量装置，通越多 种技术手段保 障计量 的稳定 性、准确性，才能确保交易公平实现供需双方互利互 赢。 参考文献 1GB／T19205 2003天然气标准参比条件1 6 2张红兵 、郑云萍，天然气流量计的选型及其计量 发展趋 势．石 油与 天然气化工，2003，323176 1 77 作者 简 介 朱江男，1 976年生 ，2000年 毕业 于西南石油 学院。工程 师。长期从 事天然气计量技术工作。地 址4 4 54 12湖北 省利 川 市 建南镇中国石化集团公 司江 汉油田分公司天然气勘 探开发处，电话 0718 755 1 65 1 、1359775 1 836；E mailz755lf h21 C l n _．corn 。 收稿日期2009 04 02编辑杨兰 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m