探析天然氣計(jì)量儀表管理及輸差控制

劉濤 崔瑤 寇祖軍（北京航天拓?fù)涓呖萍加邢挢?zé)任公司，北京 100176）

探析天然氣計(jì)量儀表管理及輸差控制

劉濤 崔瑤 寇祖軍（北京航天拓?fù)涓呖萍加邢挢?zé)任公司，北京 100176）

伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量也在逐漸增多，導(dǎo)致不可再生能源趨于匱竭，天然氣得以廣泛應(yīng)用。天然氣屬于清潔能源，在輸送天然氣的過程中，會(huì)存在輸差問題。天然氣計(jì)量儀表作為計(jì)量天然氣輸送情況的重要工具，可以對天然氣輸送實(shí)施有效管理。本文主要針對天然氣計(jì)量儀表管理及輸差控制進(jìn)行了探究。

天然氣；計(jì)量儀表；管理；輸差控制

天然氣在帶壓管道中傳輸，流量數(shù)據(jù)是對天然氣生產(chǎn)技術(shù)水平進(jìn)行評價(jià)的重要指標(biāo)。天然氣作為一種清潔能源，對其計(jì)量是否準(zhǔn)確可靠關(guān)乎到天然氣產(chǎn)品的質(zhì)量、天然氣的消耗情況以及成本核算等等。所以，要提高天然氣流量計(jì)量的準(zhǔn)確率，以通過工藝技術(shù)創(chuàng)新提高天然氣質(zhì)量，使天然氣的生產(chǎn)成本降低，以使企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 天然氣計(jì)量管理中常用的計(jì)量儀表

1.1 渦街式計(jì)量儀表

常用的渦街式計(jì)量儀表由于其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡單、操作容易、安裝和維護(hù)都非常便利，因此在天然氣計(jì)量中也廣泛使用這種計(jì)量儀表。渦街式計(jì)量儀表的傳感器并不會(huì)直接基礎(chǔ)介質(zhì)，因此不會(huì)在設(shè)備使用中造成磨損，使用壽命也比較長，在計(jì)量工作中具有良好的能源節(jié)約效果。但是，在這種計(jì)量表的使用過程中，也會(huì)存在局限，即在雷諾數(shù)的影響下，渦街式計(jì)量儀表所安裝的壓電晶體是應(yīng)力式的。當(dāng)渦街式計(jì)量儀表處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，很容易受到外界環(huán)境的干擾，導(dǎo)致計(jì)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。所以，測量環(huán)境中如果干擾因素比較多，就不適合采用這種設(shè)備，導(dǎo)致貿(mào)易計(jì)量時(shí)缺乏可靠性。特別是在具體的應(yīng)用中，渦街式計(jì)量儀表沒有經(jīng)過壓縮因子的糾正，隨著計(jì)量壓力的不斷增加，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)量誤差增大。

1.2 超聲波計(jì)量儀表

超聲波計(jì)量儀表是被廣泛使用的，其不僅制作工藝簡單，而且使用安全性能比較高、經(jīng)久耐用。超聲波計(jì)量儀表對于管內(nèi)流量主要采用的計(jì)算方法是速度差法。在處理數(shù)據(jù)的過程中，所采用的方法主要為信號分析法、脈沖技術(shù)等等。在超聲波計(jì)量儀表的使用中，并不需要接觸介質(zhì)，所以，對于一些接觸困難和不易于觀察的介質(zhì)就可以采用這種測量方式，不僅可以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，而且具有良好的抗干擾性。但是，當(dāng)環(huán)境溫度超過200攝氏度式，超聲波計(jì)量儀表就無法工作了。

1.3 旋進(jìn)漩渦計(jì)量儀表

旋進(jìn)漩渦計(jì)量儀表主要是在油田測量時(shí)使用。這種計(jì)量儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，操作簡單，具有較大的測量范圍，幾乎不會(huì)損傷到測量介質(zhì)。旋進(jìn)漩渦計(jì)量儀表的計(jì)量誤差是非常小的，可以局限在1.05%以內(nèi)，運(yùn)用微電子技術(shù)對計(jì)量儀表的工藝技術(shù)不斷完善。在使用旋進(jìn)漩渦計(jì)量儀表的過程中，要做好維修、維護(hù)工作，以避免計(jì)量中存在誤差。

2 天然氣輸差的主要原因

所謂的“天然氣輸差”，就是天然氣輸送中所產(chǎn)生的量差。當(dāng)天然氣輸差為“零”，就說明天然氣處于正常輸送狀態(tài)，管道沒有產(chǎn)生漏氣問題。但是，在實(shí)際的天然氣管道輸送過程中，對于輸送質(zhì)量就需要采用計(jì)量儀表測量。管道內(nèi)部會(huì)存在一定的壓力，隨著壓力的變化，天然氣的含量會(huì)相應(yīng)地變化，此時(shí)，計(jì)量儀表測量結(jié)果必然會(huì)存在誤差。此外，包括天然氣輸送管道的環(huán)境溫度、計(jì)量儀器的型號的，都會(huì)對計(jì)量誤差產(chǎn)生一定的影響，這也是導(dǎo)致天然氣輸差的重要原因。

3 控制天然氣輸差的方法

3.1 采用平衡流量法控制天然氣輸差

當(dāng)天然氣輸差比較小時(shí)，可以采用計(jì)量儀表進(jìn)行檢測。基于計(jì)量儀表所獲得的數(shù)據(jù)對天然氣流量進(jìn)行計(jì)算。如果誤差沒有超過允許范圍，就查找導(dǎo)致天然氣輸差的其他原因，直到天然氣流量處于平衡狀態(tài)為止。如果天然氣輸差的范圍比較大，就需要采用儀器設(shè)備對天然氣流量進(jìn)行計(jì)算，獲得瞬間流量值，分析天然氣輸差，對輸差因素進(jìn)行判斷。

3.2 采用相關(guān)分析法控制天然氣輸差

所謂的“相關(guān)分析法”，就是分析某一要素時(shí)，同時(shí)還要綜合性地對其他的要素進(jìn)行考慮，并對這些影響要素進(jìn)行分析。比如，分析計(jì)量設(shè)備的參數(shù)時(shí)，如果參數(shù)已經(jīng)修改，就需要對修改的參數(shù)進(jìn)行分析，重點(diǎn)分析計(jì)量行為以及計(jì)量值，以將導(dǎo)致天然氣輸差的主要原因查找出來，避免工作中出現(xiàn)漏洞以及重復(fù)工作的現(xiàn)象，使工作質(zhì)量和工作效率都有所提高。

3.3 采用先行計(jì)量法控制天然氣輸差

天然氣輸送中，會(huì)由于多種原因?qū)е螺敳町a(chǎn)生。通常都是采用計(jì)量儀表質(zhì)量檢查的方法，以排除由于計(jì)量儀表問題造成的輸差。如果是由于計(jì)量儀表問題導(dǎo)致的天然氣輸差，就需要檢查計(jì)量儀表，并對儀表問題及時(shí)處理，以對天然氣的輸差有效控制。

3.4 采用數(shù)據(jù)跟蹤法控制天然氣輸差

計(jì)量的天然氣數(shù)據(jù)信息都具有一定的傳遞性。對計(jì)量儀表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷，就需要對上游計(jì)量儀表數(shù)據(jù)和下游計(jì)量儀表數(shù)據(jù)對比分析，可以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

4 結(jié)語

綜上所述，天然氣企業(yè)的運(yùn)行管理中，流量計(jì)量是重要的內(nèi)容。通過流量計(jì)量獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，關(guān)乎到天然氣生產(chǎn)工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量提高以及生產(chǎn)成本降低，對提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤、創(chuàng)造社會(huì)效益至關(guān)重要。解決計(jì)量輸差問題是天然氣管理控制的關(guān)鍵，有助于促進(jìn)天然氣企業(yè)更好地發(fā)展。

[1]呂素芳,李曉明,李效彪,郭陽,李杰,王小英.天然氣計(jì)量輸差診斷方法應(yīng)用研究[J].石油化工自動(dòng)化，2014(06).

[2]田曉翠,董常龍,楊正然,李光讓,張世虎,馬倩倩.天然氣管輸損耗分析與控制綜述[J].當(dāng)代化工，2014(07).

[3]彭雪鋒,楊紅,董靜雅,杜彥平.燃?xì)廨敳畹某梢蚍治雠c管網(wǎng)輸差控制[J].天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2011(03).

劉濤（1979-），男，山東威海人，畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)控制工程專業(yè)，高級工程師，從事自動(dòng)化信息化及智能化系統(tǒng)集成工作。