天然氣計量管理計量儀表與輸差控制分析

盧振永 趙鳳龍 孫國強 靳三紅 裴志鋼(北京天然氣管道有限公司，北京 100012)

0 引言

天然氣是一種可以燃燒的氣體，通過密閉性良好的管道進行運輸。天然氣所采用的計量單位是立方米，天然氣的計量工具是計量表。雙方之間所交易的天然氣的額度是多少，需要通過天然氣管道上的流量表進行計量，所以天然氣管道上的計量表不僅是衡量天然氣生產單位的技術水平和生產水平的重要工具，也是維護交易雙方交易平等的重要工具。因此，加強對天然氣計量儀表的管理是確保企業(yè)生產和經(jīng)營管理順利開展基礎工作。準確的計量天然氣的流量不僅可以使得企業(yè)依據(jù)天然氣流量表的數(shù)據(jù)進行生產工藝的創(chuàng)新，而且還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為推動社會經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

天然氣的售賣和管理的過程中存在一個重要問題就是天然氣在售賣的過程中存在輸出差值，并且輸出差值也是人們在經(jīng)濟交易過程中比較注重的數(shù)據(jù)，它會對兩者之間所進行的交易的收益產生巨大的影響。輸差的大小與何種因素有關不僅是天然氣經(jīng)營管理人員經(jīng)常思考的問題，也是這篇文章討論的重點，并提供了一系列的建議和措施，以供各位同仁參考與學習。

1 輸差的概述以及存在的原因

通過輸差的表面字義可以看出，輸差就是指天然氣輸送的理論值和實際值之間存在的差值。從能量守恒定律的角度來講，在天然氣運輸?shù)倪^程中只要輸送管道之間連接緊密沒有漏洞，那么天然氣輸送的理論值和實際值之間存在的無常應當為零。然而，通過對天然氣管道上的流量表進行觀察研究人員發(fā)現(xiàn)，測量表上測量出的數(shù)值與實際值之間存在誤差。因為流量表備受使用時間的影響而導致測量的數(shù)據(jù)不準確，這也是輸差存在的主要原因。除此之外，因為天然氣管道會受到地域環(huán)境的影響，所以不同區(qū)域的天然氣管道內的壓力值也存在很大的不同，所以天然氣會受到管內的壓力的影響而使儲存的方式發(fā)生變化，從而導致所測量出的天然氣量的數(shù)值存在差別。雖然天然氣運輸管道漏氣和壓力變化會對天然氣質量的數(shù)值產生一定的影響，但是天然氣計量表的輸差還是由計量誤差來決定的。輸差數(shù)值有正有負，當天然氣管道輸出的天然氣的計量大于輸入的數(shù)量時，則說明天然氣中還存在生產氣體的現(xiàn)象，這說明天然氣管道出現(xiàn)了漏洞?？偠灾?，導致天然氣存在輸入和輸出誤差的原因有很多，比如:計量表自身的準確性、天然氣測量的誤差、管道內部氣體溫度和壓力變化等。隨著科學技術的快速進步人們對天然氣輸送的深入了解，可以將輸出誤差控制的越來越少小，但是誤差不能夠被消除。

2 天然氣的計量概述

隨著人類文明的進步，人們開始對物質的質量、體積等各個數(shù)值進行測量。為了能夠將事物的量之間進行比較，規(guī)定了單位，被稱為計量單位。只有事物之間的計量單位相同異常能夠進行數(shù)值的比較，從而能夠將測量的意義進行延伸。天然氣是一種可以燃燒的氣體，具有很強的流動性，所以人們把將具有流動性的物質稱為流體。因為氣體和液體一樣都具有流動性，所以人們將氣體的測量和液體的測量進行類比，發(fā)現(xiàn)兩者在測量方面就很多的相似性。流體的流量指的是在單位時間內通過某一橫截面積的數(shù)量。當流量以質量為單位進行表示時，可以將其稱為質量流量;當流量以體積表示時，又可以將其稱為體積流量。除此之外，人們還以能量為單位進行計量，所以其又可以被稱為能量流量。

2.1 體積流量測量

在對天然氣進行測量的過程中可以利用體積流量進行測量。體積流量的測量方式在流體流量的測量過程中被廣泛應用。因為天然氣在運輸?shù)倪^程中會受感到不同部位的壓力或溫度的影響，導致天然氣的體積隨著溫度和壓力的變化而產生變化。在一個大氣壓力下，當管道內的溫度每升高十攝氏度時，會對液體體積的流量產生非常小的影響，但是會對氣體體積流量產生較大的影響其影響。對氣體體積流量產生的影響大小會受到視距臨界等溫線的距離影響。因此，在天然氣運輸?shù)倪^程中如果不考慮到溫度對體積流量的影響，那么就會對天然氣體積流量的數(shù)值產生影響，從而產生反向誤差。

2.2 流量測量

在對液體進行流量測量的過程中可以忽略溫度對測量數(shù)值的影響，因為溫度對流動的液體的影響不大，所以可以忽略不計。但是如果在對氣體的體積流量進行測量的過程中一定要將溫度對其影響考慮到其中。流量計量的數(shù)值是通過流量測量得到的，所以流量測量的方法是得到流量計量數(shù)值的有效措施。但是流量計量的數(shù)值不僅會受外界因素的影響，而且也會受到物體自身質量和長度的影響。因此，想要縮小輸出誤差是十分困難的。特別是對一些壓縮性和膨脹性都極其較強的氣體來講，想要減少輸出值的誤差更是困難。并且由于這些氣體處于流動狀態(tài)，所以會導致流量測量得出的數(shù)值的誤差會更加大。

2.3 能量測量

目前，天然氣的能量測量的技術還沒有在我國的天然氣測量中被廣泛應用，但是該測量技術已經(jīng)在香港的某公司被使用。通過對天然氣燃燒所產生的能量，將其轉化為天然氣標準的體積流量或者是質量流量，從而可以得出天然氣運輸?shù)目偭?。能量測量過程中產生誤差的主要原因是在進行能量換做的過程中沒有考慮到天然氣的燃燒環(huán)境是否符合一個標準的大氣壓值，一旦天然氣燃燒的環(huán)境不符合一個標準的大氣壓值，兩者之間就會產生誤差，并且誤差的范圍會保持在4%左右。

3 我國天然氣計量交接方式與所用儀表分析

3.1 超聲波流量計

超聲波流量計是利用超聲進行檢測的一種儀表。超聲波流量計利用超聲波的優(yōu)越性不僅可以在不損害任何物體的情況下現(xiàn)象流量測量，而且也可以在兩種不同的介質交界面上進行反射。與其他天然氣計量儀表相比較，超聲波流量計儀表的優(yōu)勢在于其實不僅不會對天然氣管道運輸系統(tǒng)的正常運行產生影響，而且其使用壽命非常的長。因此，超聲波流量計已經(jīng)被廣泛的應用到各行各業(yè)中，同時我們公司天然氣省流量的計算也采用了超聲波流量計。超聲波流量計不僅可以計算輸送天然氣的總量，而且還可以在不妨礙運輸?shù)那闆r下對天然氣運輸?shù)牧魉龠M行測量。超聲波流量計的工作原理有三種，分別是傳播速度差法、相位差法和聲循環(huán)法。

3.2 質量流量計

因為企業(yè)他流量計在測量的過程中易受外界溫度和氣體體積變化的影響，所以隨著時代的快速發(fā)展人們逐漸的將質量流量計應用到了天然氣計量工作中。質量流量計是通過確定容積流量和質量流量之間的關系來測量天然氣的總量，所以其在測量的過程中可以有效地避免外界溫度和氣體體積變化對總量的影響。并且質量流量計可以被分為兩種，分別是間接式和直接式兩大類。無論是間接式還是直接是的質量流量計，他們采用的工作原理都是先測量體積流量，然后再乘以氣體的密度，從而得出總的質量。

4 結語

綜上所述，提高天然氣計量儀表與輸差管理工作的質量不僅可以有效的提高企業(yè)計量管理工作的效率，而且也可以為兩者之間的經(jīng)濟貿易的順利開展提供有力的保障，從而可以有效地避免天然氣銷售量低的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟收益?？偠灾?，提高企業(yè)計量儀表的管理質量是提高企業(yè)經(jīng)濟效益和市場競爭力的有效措施。