計量是天然氣貿易活動中*的一個環節,若計量出現較大偏差,則可能影響貿易的公正性,影響消費者和企業的利益,不利于天然氣貿易活動的健康發展。因此,科學的選擇計量儀器顯得尤為重要。
與國外相比,我國天然氣計量起步較晚,但在近幾年的大力發展下,還是取得了一定成績的。本文主要針對天然氣計量方法的種類、測量原理、優點及其缺點進行了分析,并對天然氣計量中存在的一些問題及其解決對策進行了說明。
差壓流量計
差壓流量計主要包括孔板式、阿牛巴以及彎管式。
①孔板式流量計
孔板式流量計原理為質量守恒定律和能量守恒定律,即流體連續性方程和伯努利方程。流體流量越大,差壓越大,以此為依據對流體流量進行測量。
優點:該樣式的流量計所用的節流件通用,無需進行實流校準,且結構簡單、牢固、性能穩定可靠、價格較低,因此具有廣泛的應用。
缺點:范圍寬度為3:1,限制了其應用范圍,而法蘭連接法容易導致跑冒滴漏現象,增加了后期的維護成本。
② 阿牛巴流量計
阿牛巴流量計工作原理為充滿導管的流體流經流量計的檢測桿時,檢測桿的迎流面和背流面會產生不同的壓力值,前者為全壓平均值,而后者則被稱為靜壓值,兩者的差值就是計算流體流速和流量的主要依據。
優點:安裝較為簡單,壓損較小,準確度高,強度好,耐磨損性能較好,防泄漏性能好。
缺點:迎流面和背流面的取壓孔容易發生堵塞,且迎面取壓孔的邊緣處容易受流體的磨損,因此容易出現測量性能不穩的現象。
③ 彎管流量計
彎管流量計以質量守恒、能量守恒和動量矩守恒三大定律為測量技術,流體經過管道的拐彎處時,內側流速大于外側流速,且呈現一定的規律性,當彎管的角度為45°時,只要測量彎管內外壓差和流體的密度時,就可計算出流體的流速,然后根據流體所經彎管的橫截面積,即可求得流體的流量。
優點:不受插入件或節流件的影響,無壓力損失,精度高,可重復性好。直管段范圍要求較寬,而傳感器的磨損或者結垢,對流量計的精度影響較小。
缺點:對測量大流量流體較為準確,而小流速測量準確度較差。
氣體渦輪流量計
渦輪流量計是一種管徑中全截面流速流量的流量計,其測量原理是將一組葉輪懸置于流體中,流體流動時帶動葉輪轉動,然后根據葉輪的轉動速度來獲得流體的平均流速,并以此為基礎計算出流體流量。
優點:度較高,可控制誤差在±0.2%至±0.5%之間,壓損小、重復性好、穩定性高、能快速響應且該流量計內部結構較為緊湊,體積小,安裝以及后期維護較為簡單。
缺點:測量結果受流體性質影響較大,當流體介質的粘度、密度、壓力等因素發生變化時,可對測量結果產生一定影響。
氣體超聲波流量計
氣體超聲波流量計是利用流動狀態下的流體對超聲束的作用,以檢測流體體積的一種測量儀表。
優點:安裝簡單,度較高,可控制誤差在0.5%以內;不受機械磨損,長期使用精度不變;不受壓力損失的影響,可使用干法進行標定;為非接觸性測量,耐腐蝕,可進行管網流動狀態的評估測量。
缺點:對測量環境有一定要求,若測量場合存在高頻振動噪聲,測量結果容易受到干擾。
以上測量儀表都有其各自的特點,綜合比較,氣體超聲波流量計在測量精度、穩定性和適用范圍上都更具優勢,因而也成為上天然氣貿易的產品。
隨著測量技術的不斷發展,我國氣體超聲波流量計的研究已經取得了不小的成果,并解決了一些實際應用過程中存在的問題。
過去,我們往往容易忽視環境溫度對計量的影響。溫度不僅影響氣體的體積,還能影響計量儀器的準確度。在實際的計量過程中,若忽視外界因素的影響,則可能影響計量結果的準確性。如北方溫差較大,若不考慮溫度溫度影響,則燃氣公司可能面臨一定的經濟損失。
以孔板流量計為例,該流量計由節流裝置、流量顯示儀和差壓變送器構成,當環境溫度變化較大時,節流裝置和差壓變送器的準確性就要受到影響,從而導致計量結果不準確。相比之下,國產超聲流量計Gasboard-7200具有溫度補償功能,可避免溫度影響計量誤差,有效提升經濟效益。
國產超聲流量計Gasboard-7200
總的來說,流量計的選擇對于天然氣計量工作的度影響巨大,企業在選擇流量計時,不僅要考慮成本、安裝、維修難度,還應考慮使用環境的影響,在滿足以上要求的情況下,盡可能的減少計量誤差,保證貿易的公平性。
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