1 天然氣計(jì)量的現(xiàn)狀
我國是天然氣資源豐富的大國.天然氣遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)3.8*1013m3(38萬億m3),目前已探明儲(chǔ)量就有1.6*1012m3(1.6萬億m3). 天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料。天然氣流量計(jì)量已經(jīng)成為天然氣工業(yè)發(fā)展的重要制約因素,是天然氣使用中必須解決的一個(gè)重要問題。流量計(jì)量既是天然氣供需雙方貿(mào)易結(jié)算的依據(jù),又是生產(chǎn)部門用氣效率的障眼法技術(shù)指標(biāo).在企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理中流量計(jì)量是一項(xiàng)日常進(jìn)行的重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量不但能公平的貿(mào)易結(jié)算,而且能改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,確保安全生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2 目前天然氣計(jì)量中存在的問題及產(chǎn)生的原因
流量計(jì)量儀表品種多,計(jì)算模型五花八門,如標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、漩渦流量計(jì)、超聲流量計(jì)等,除了標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)外,缺乏必要的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范支持。
孔板流量計(jì)借助國際上長期的試驗(yàn)研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié),早在20世紀(jì)30年代開始實(shí)行儀表干校,從二獲得了廣泛應(yīng)用.我國制定了天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)< <天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996),規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求、節(jié)流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計(jì)算及其不確定度方面的資料.為天然氣流量計(jì)量提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
但孔板流量計(jì)在天然氣流量計(jì)量中還存在不少問題。
孔板流量計(jì)由3 部分組成：節(jié)流裝置、差壓變送器和流量顯示儀?，F(xiàn)場惡劣工作條件下,節(jié)流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線是使用維護(hù)的重點(diǎn)。<<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996)中指出,天然氣從地層中開采出來,雖經(jīng)分離,除塵和過濾,因其所含成份十分復(fù)雜,從單井計(jì)算,擊氣計(jì)量到配氣計(jì)量,氣體組分各不相同,所以節(jié)流裝置在使用中所受到的腐蝕亦各不同.特別對(duì)孔板直角人口邊緣和測量管內(nèi)壁的沖刷、腐蝕尤為嚴(yán)重,這將影響孔板直角入口邊緣弧半徑rk和測量管內(nèi)壁的相對(duì)粗糙k/d的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),流出系數(shù)c將發(fā)生變化,流量測量不確定度超出估計(jì)數(shù)。
流出系數(shù)C偏離標(biāo)準(zhǔn)值的影響因素主要有3項(xiàng)。
2.1儀器本身產(chǎn)生的誤差
(1)孔板入口直角銳利度。(2)管徑尺寸與計(jì)算不符。(3)孔板厚度誤差。(4)節(jié)流件附件產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。(5)孔板上游端面平度。(6)環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。(7)取壓位置。(8)焊接、 焊縫突出。(9)取壓孔加工不規(guī)范或堵塞。(10)節(jié)流件不同軸度。
2.2安裝誤差
管線布置的偏離,管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的,其產(chǎn)生的主要原因是現(xiàn)場不能滿足直管段要求的長度。
2.3
(1)孔板彎曲(變形)。(2)上游測量管沉積臟物。(3)上游端面沉積臟物。(4)孔板入口直角邊緣變鈍,破損。(5)雷諾數(shù)范圍不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。(6)管道粗糙度影響,管道粗糙度增加,管道粗糙度變化不定。
3 解決天然氣計(jì)量問題的途徑
3.1加強(qiáng)管理,提高人員素質(zhì)
孔板流量計(jì)易于偏離標(biāo)準(zhǔn)的原因在于儀表本身的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),儀器自身誤差是制造時(shí)產(chǎn)生的安裝和使用誤差則是在安裝時(shí)或長期使用中由于流體介質(zhì)腐蝕、磨損、沾污等造成的.因此,應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求安裝流量計(jì)量系統(tǒng),消除安裝誤差.在使用過程中,操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作,延長其使用壽命, 減小計(jì)量誤差.同時(shí),在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)強(qiáng)化宣貫SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)力度.。 <<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996)中提到了減少誤差的方法.入附錄<<節(jié)流安置在使用中出現(xiàn)部分偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的處理>>中規(guī)定在實(shí)際應(yīng)用中采取在流出系數(shù)C中增加二個(gè)修正系數(shù),即孔板入口尖銳度修正系數(shù)和管壁粗糙修正系數(shù)或者采用可換孔板節(jié)流裝置。因此在天然氣計(jì)量的實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)深入研究,吃透<<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>> (SY/T6143-1996)的精髓,嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安裝、使用、處理數(shù)據(jù),保證天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3.2測量儀表的正確選用
測量儀表應(yīng)首選標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,當(dāng)流量變化范圍大時(shí)要考慮用寬量程智能差變,其它類型檢測儀表在相應(yīng)的計(jì)量天然氣的標(biāo)準(zhǔn)出前臺(tái),應(yīng)慎重選用,二次儀表的計(jì)量模型應(yīng)符合 SY/T6143-1996的要求計(jì)算FZ能輸入組份,實(shí)時(shí)計(jì)算C值。
3.3加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),借鑒國外經(jīng)驗(yàn)
引進(jìn)、消化、吸收近幾年發(fā)展起來的天然氣計(jì)量新技術(shù)。從國外情況來看,在天然氣國際貿(mào)易中能量計(jì)量幾乎已全面取代傳統(tǒng)的體積計(jì)量,而我國的天然氣計(jì)量領(lǐng)域中體積計(jì)量仍占統(tǒng)制地位.為了盡快與國際接軌,使用單位可以與各科研究院所聯(lián)合攻關(guān),開展天然氣能量計(jì)量的試驗(yàn)工作,并在此基礎(chǔ)上完成標(biāo)準(zhǔn)化。為了加快試驗(yàn)進(jìn)度,建議引進(jìn)國外先進(jìn)的在線氣相氣色譜系統(tǒng)和流量計(jì)算機(jī),在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展適合我國國情的天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)。
我國是天然氣資源豐富的大國.天然氣遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)3.8*1013m3(38萬億m3),目前已探明儲(chǔ)量就有1.6*1012m3(1.6萬億m3). 天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料。天然氣流量計(jì)量已經(jīng)成為天然氣工業(yè)發(fā)展的重要制約因素,是天然氣使用中必須解決的一個(gè)重要問題。流量計(jì)量既是天然氣供需雙方貿(mào)易結(jié)算的依據(jù),又是生產(chǎn)部門用氣效率的障眼法技術(shù)指標(biāo).在企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理中流量計(jì)量是一項(xiàng)日常進(jìn)行的重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量不但能公平的貿(mào)易結(jié)算,而且能改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,確保安全生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2 目前天然氣計(jì)量中存在的問題及產(chǎn)生的原因
流量計(jì)量儀表品種多,計(jì)算模型五花八門,如標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、漩渦流量計(jì)、超聲流量計(jì)等,除了標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)外,缺乏必要的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范支持。
孔板流量計(jì)借助國際上長期的試驗(yàn)研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié),早在20世紀(jì)30年代開始實(shí)行儀表干校,從二獲得了廣泛應(yīng)用.我國制定了天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)< <天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996),規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求、節(jié)流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計(jì)算及其不確定度方面的資料.為天然氣流量計(jì)量提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
但孔板流量計(jì)在天然氣流量計(jì)量中還存在不少問題。
孔板流量計(jì)由3 部分組成：節(jié)流裝置、差壓變送器和流量顯示儀?，F(xiàn)場惡劣工作條件下,節(jié)流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線是使用維護(hù)的重點(diǎn)。<<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996)中指出,天然氣從地層中開采出來,雖經(jīng)分離,除塵和過濾,因其所含成份十分復(fù)雜,從單井計(jì)算,擊氣計(jì)量到配氣計(jì)量,氣體組分各不相同,所以節(jié)流裝置在使用中所受到的腐蝕亦各不同.特別對(duì)孔板直角人口邊緣和測量管內(nèi)壁的沖刷、腐蝕尤為嚴(yán)重,這將影響孔板直角入口邊緣弧半徑rk和測量管內(nèi)壁的相對(duì)粗糙k/d的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),流出系數(shù)c將發(fā)生變化,流量測量不確定度超出估計(jì)數(shù)。
流出系數(shù)C偏離標(biāo)準(zhǔn)值的影響因素主要有3項(xiàng)。
2.1儀器本身產(chǎn)生的誤差
(1)孔板入口直角銳利度。(2)管徑尺寸與計(jì)算不符。(3)孔板厚度誤差。(4)節(jié)流件附件產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。(5)孔板上游端面平度。(6)環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。(7)取壓位置。(8)焊接、 焊縫突出。(9)取壓孔加工不規(guī)范或堵塞。(10)節(jié)流件不同軸度。
2.2安裝誤差
管線布置的偏離,管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的,其產(chǎn)生的主要原因是現(xiàn)場不能滿足直管段要求的長度。
2.3
(1)孔板彎曲(變形)。(2)上游測量管沉積臟物。(3)上游端面沉積臟物。(4)孔板入口直角邊緣變鈍,破損。(5)雷諾數(shù)范圍不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。(6)管道粗糙度影響,管道粗糙度增加,管道粗糙度變化不定。
3 解決天然氣計(jì)量問題的途徑
3.1加強(qiáng)管理,提高人員素質(zhì)
孔板流量計(jì)易于偏離標(biāo)準(zhǔn)的原因在于儀表本身的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),儀器自身誤差是制造時(shí)產(chǎn)生的安裝和使用誤差則是在安裝時(shí)或長期使用中由于流體介質(zhì)腐蝕、磨損、沾污等造成的.因此,應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求安裝流量計(jì)量系統(tǒng),消除安裝誤差.在使用過程中,操作人員應(yīng)做好系統(tǒng)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)工作,延長其使用壽命, 減小計(jì)量誤差.同時(shí),在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)強(qiáng)化宣貫SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)力度.。 <<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>>(SY/6143-1996)中提到了減少誤差的方法.入附錄<<節(jié)流安置在使用中出現(xiàn)部分偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的處理>>中規(guī)定在實(shí)際應(yīng)用中采取在流出系數(shù)C中增加二個(gè)修正系數(shù),即孔板入口尖銳度修正系數(shù)和管壁粗糙修正系數(shù)或者采用可換孔板節(jié)流裝置。因此在天然氣計(jì)量的實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)深入研究,吃透<<天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法>> (SY/T6143-1996)的精髓,嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安裝、使用、處理數(shù)據(jù),保證天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3.2測量儀表的正確選用
測量儀表應(yīng)首選標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,當(dāng)流量變化范圍大時(shí)要考慮用寬量程智能差變,其它類型檢測儀表在相應(yīng)的計(jì)量天然氣的標(biāo)準(zhǔn)出前臺(tái),應(yīng)慎重選用,二次儀表的計(jì)量模型應(yīng)符合 SY/T6143-1996的要求計(jì)算FZ能輸入組份,實(shí)時(shí)計(jì)算C值。
3.3加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),借鑒國外經(jīng)驗(yàn)
引進(jìn)、消化、吸收近幾年發(fā)展起來的天然氣計(jì)量新技術(shù)。從國外情況來看,在天然氣國際貿(mào)易中能量計(jì)量幾乎已全面取代傳統(tǒng)的體積計(jì)量,而我國的天然氣計(jì)量領(lǐng)域中體積計(jì)量仍占統(tǒng)制地位.為了盡快與國際接軌,使用單位可以與各科研究院所聯(lián)合攻關(guān),開展天然氣能量計(jì)量的試驗(yàn)工作,并在此基礎(chǔ)上完成標(biāo)準(zhǔn)化。為了加快試驗(yàn)進(jìn)度,建議引進(jìn)國外先進(jìn)的在線氣相氣色譜系統(tǒng)和流量計(jì)算機(jī),在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展適合我國國情的天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)。
