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天然氣計(jì)量表的必要性相關(guān)流量計(jì)選擇
發(fā)布時間：2018-03-06瀏覽次數(shù)：1692返回列表
作為一種應(yīng)用為廣泛、清潔的能源，天然氣越來越受用戶的歡迎，伴隨對于環(huán)保工作的重視，對于天然氣流量計(jì)的測量的要求也在逐步提高，天然氣計(jì)量包括體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量3 種方式。天然氣貿(mào)易和歐美等多采用能量計(jì)量方式，在國同仍然是以以體積計(jì)量方式為主。本文針對性地介紹了外天然氣計(jì)量現(xiàn)狀，分析了我國天然氣能量計(jì)量的必要性和可行性。天然氣能量計(jì)量符合能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃對天然氣資源精細(xì)化管理的要求，有利于推進(jìn)我國天然氣市場化改革的進(jìn)程。目前，我國已制定能量計(jì)量相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基本具備能量計(jì)量技術(shù)條件，建議加快推進(jìn)我國天然氣能量計(jì)量相關(guān)工作。
1 天然氣計(jì)量方式
天然氣計(jì)量包括體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量3 種方式。天然氣貿(mào)易和歐美日韓等工業(yè)發(fā)達(dá)廣泛采用能量計(jì)量，而我國及周邊俄羅斯、中亞地區(qū)天然氣資源仍以體積計(jì)量為主，天然氣質(zhì)量計(jì)量應(yīng)用相對較少。
1.1 體積計(jì)量
天然氣體積計(jì)量儀表包括孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)等。
1.1.1 孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)為壓差式流量計(jì)，主要應(yīng)用于較早投產(chǎn)的天然氣管道，近年來，正陸續(xù)升級改造為渦輪流量計(jì)或超聲波流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn)：價格較低；結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝；性能穩(wěn)定；投用前無需實(shí)流校核。缺點(diǎn)：測量精度一般，且精度難以提高；測量范圍較窄，滿足計(jì)量精度的前提下一般為3:1～5:1，采用雙量程壓差計(jì)可達(dá)10:1；對上下游直管段長度要求較高，一般要求上游直管段長度為30D（D 為流量計(jì)內(nèi)徑），下游直管段長度為7D；通過節(jié)流裝置，壓力損失較大；由于孔板流量計(jì)由法蘭連接，易產(chǎn)生漏氣問題，維護(hù)工作量較大。
1.1.2 渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)屬于速度式儀表，在長輸天然氣管道分輸站場較為常見。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單而牢固，可靠性高；安裝方便，便于維修；精度高，重復(fù)性好；測量范圍較大，可達(dá)25:1，在高壓輸氣情況下，還可進(jìn)一步增大。缺點(diǎn)：渦輪高速轉(zhuǎn)動引起機(jī)械摩擦，需注意潤滑；需在流量計(jì)上游配套過濾器，避免較大固體顆粒損壞渦輪葉片；對上下游直管段長度有一定要求，一般要求上游10D，下游5D；上限流速受“氣蝕”現(xiàn)象限制，一般為10 m/s。
1.1.3 超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)屬于速差式流量計(jì)，是繼孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)之后的第三類適用于高壓力、大口徑、的天然氣流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn)：測量精度高；測量范圍大，可達(dá)100:1；能實(shí)現(xiàn)雙向流量計(jì)量；無可動部件；無壓損；不受氣體壓力、溫度、組分變化的影響；有強(qiáng)大的自檢測與自診斷功能；全數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信；維護(hù)簡單，可帶壓換超聲換能器。缺點(diǎn)：目前多為進(jìn)口設(shè)備，價格昂貴，只適用于大、中口徑；對上下游直管段長度有一定要求，一般要求上游10D，下游5D；不適用于較小口徑（管徑小于100 mm）天然氣計(jì)量。
1.1.4 其他計(jì)量儀表
腰輪流量計(jì)又稱羅茨流量計(jì)，屬于旋轉(zhuǎn)式容積式流量計(jì)，僅適用于小口徑、小流量天然氣計(jì)量，在長輸天然氣管道中應(yīng)用較少。渦街流量計(jì)是一種流體振蕩型流量計(jì)，一般用于玻璃廠、建材廠等企業(yè)內(nèi)部流量監(jiān)視、考核和能耗計(jì)量，在長輸天然氣管道中基本沒有使用。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬于氣體流量儀表，主要應(yīng)用于油田內(nèi)部和城市燃?xì)庑⌒团錃庹荆陂L輸天然氣管道中應(yīng)用較少。
1.2 質(zhì)量計(jì)量
天然氣質(zhì)量計(jì)量儀表一般指科氏質(zhì)量流量計(jì)，是一種直接式質(zhì)量流量儀表。優(yōu)點(diǎn)：測量范圍廣，可達(dá)50:1；上下游不要求直管段；可直接測量流體質(zhì)量；測量精度較高，穩(wěn)定性好；對介質(zhì)的適應(yīng)性較廣，可適用于濕氣或臟氣的計(jì)量，也能適用于氣體組分和密度變化較大的氣體。缺點(diǎn)：價格昂貴；不能測量低壓氣體；壓力損失較大；對安裝固定要求較高；不能用于較大口徑（管徑大于200 mm）管道天然氣。目前，科氏質(zhì)量流量計(jì)在小口徑天然氣管道計(jì)量、臟污天然氣計(jì)量、燃驅(qū)壓氣站自耗氣計(jì)量、天然氣生產(chǎn)井計(jì)量及城市車用CNG（壓縮天然氣）加氣機(jī)計(jì)量等相關(guān)領(lǐng)域有所應(yīng)用。
1.3 能量計(jì)量
天然氣能量計(jì)量是體積計(jì)量或質(zhì)量計(jì)量的延伸，可通過體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量與單位流量天然氣的發(fā)熱值乘積計(jì)算獲得。與體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量方式相比，能量計(jì)量能科學(xué)體現(xiàn)天然氣作為燃料的商品價值。天然氣的發(fā)熱值可通過直接燃燒法測量，也可通過分析氣體組分計(jì)算而得。對于規(guī)模較大的計(jì)量站，需配套安裝在線氣相色譜儀實(shí)時測量天然氣發(fā)熱值；對于規(guī)模較小的計(jì)量站，可采用離線氣相色譜分析方法計(jì)算熱值，再根據(jù)對應(yīng)氣源的種類及氣源熱值的穩(wěn)定性，選擇固定賦值或可變賦值的方法確定對應(yīng)計(jì)量站天然氣的發(fā)熱值。
