影響天然氣計量儀表準確性的因素

何佳陽

（中海石油建滔化工有限公司，海南東方 572600）

現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活離不開能源支持，其中天然氣作為高效的清潔性能源，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，天然氣的普及程度與運用范圍逐漸加深。天然氣運用最多的當屬家庭，現(xiàn)階段天然氣公司針對家庭用氣主要是運用流量儀表進行統(tǒng)計，流量儀表劃分為：電磁流量計、孔板閥流量計、旋進漩渦流量計、渦街流量計、超聲波流量計以及質(zhì)量流量計。由此可以看出，天然氣計量工作具有復(fù)雜性，需要切實根據(jù)使用狀況建立與完善天然氣計量管理體系，從而消減計量統(tǒng)計上的供銷差，實現(xiàn)天然氣計量儀表準確性的提升。

1 天然氣計量技術(shù)

當前我國普遍使用體積流量計量方式，對天然氣進行計量，此方式主要是依靠系統(tǒng)對指定時間段內(nèi)流經(jīng)封閉管道橫截面的天然氣體積流量的記錄獲取。但是伴隨天然氣在市場中的占比逐年加重，天然氣計量儀表使用范圍增廣，導致計量儀表類型增多，當前運用在天然氣流量計量中的計量儀表有差壓式、容積式、速度式等。天然氣貿(mào)易計量中所使用的計量儀表會接受定期的檢查與校準，繼而在后續(xù)使用中不同國家根據(jù)使用情況來制定天然氣流量標準裝置，并通過此建立良好的天然氣流量值溯源體系[1]。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外普遍采用直排法與環(huán)道法來進行天然氣體積流量測量。直排法的建立是在輸氣管線基礎(chǔ)上，利用管線內(nèi)部上下游或者是高低壓儲氣庫之間形成的壓差進行氣體直排，以此來實現(xiàn)體積流量的檢測。二環(huán)道法則利用循環(huán)動力設(shè)備，將低壓氣體增壓，并結(jié)合其他檢測儀表建立一個檢測管路，從而完成天然氣流量計檢定與校準工作。在這個閉環(huán)通道中介質(zhì)一般是空氣、天然氣、二氧化碳等，當介質(zhì)為天然氣時，環(huán)道法會與外部氣源的依賴性較小，進而能準確地控制內(nèi)部壓力與溫度，滿足此條件后便能切實開展流量計檢定與校準工作，而氣體也可根據(jù)實際需求進行替換，因此可以說環(huán)道法具有較強的應(yīng)用前景[2]。自20世紀90年代起，世界上發(fā)達國家將氣體環(huán)道測量作為主要的天然氣儀表檢測形式，此檢測之下不缺性在0.15%～0.27%。我國起步時間較晚，因此對于環(huán)道法的運用主要在最近幾年，并在北京、武漢、內(nèi)蒙古等地區(qū)規(guī)劃建立了完善的天然氣儀表環(huán)道測量法。

2 影響天然氣計量儀表準確性的因素

2.1 流量計測量元件老化、磨損

通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，當前我國所建設(shè)的天然氣計量體系設(shè)備大多已運行了4a以上，繼而在計量測量階段出現(xiàn)流量計量未負誤差，或者是4%的水流量計不進行計量、流量計算儀出現(xiàn)故障等現(xiàn)象[3]。經(jīng)過仔細的觀察，會發(fā)現(xiàn)當中所運用的軸承、葉輪、電器元件均磨損、老化、變形的問題，最終導致渦輪流量計計量出現(xiàn)不準確。現(xiàn)階段天然氣管道中輸送的天然氣并不是十分純凈的天然氣體，其中包含有部分微小顆粒，這類雜質(zhì)對于天然氣的使用無影響，但是會影響到流量計測量儀表的元件部分，從而出現(xiàn)元件老化、變形、磨損等問題。此外，流量計量儀表長期暴露在外部空間，極容易受到外部溫度與濕度的影響，也促使元件出現(xiàn)老化、變形、磨損等問題，因此影響到計量儀表準確性。

2.2 未及時修正流量計量參數(shù)

流量計量儀表系數(shù)主要是指測量介質(zhì)出現(xiàn)的體積與測量部件所產(chǎn)生的信號呈現(xiàn)對應(yīng)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進行渦輪流量計量，可得知一定流量范圍下葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與氣體通過的速度呈正比例關(guān)系，在上述分析下取得的氣體體積與葉輪脈沖產(chǎn)生的對應(yīng)系數(shù)便是流量計量儀表系數(shù)，計量儀表具體數(shù)值的確定是通過齒輪轉(zhuǎn)動、積算儀功能對計量儀表進行檢定，隨后儀表系數(shù)設(shè)定進入流量計當中。經(jīng)過專業(yè)分析不能看出，儀表系數(shù)與軸承、葉輪之間的緊密關(guān)系，這是因為機械加工精準度一般存在微小誤差，在此誤差的影響下導致每一臺流量計量儀表系數(shù)都是不同的。并且長期試用下葉輪與軸承會出現(xiàn)老化、變形、磨損等問題，會促使儀表系數(shù)產(chǎn)生偏差。如若相關(guān)工作人員未根據(jù)需要進行定期檢定工作，那么在長時間的使用下儀表系數(shù)誤差將始終存在，天然氣計量儀表準確性將逐漸降低。

2.3 未按照要求安裝、維護設(shè)備

天然氣計量儀表安裝與調(diào)試階段有說明書指導安裝人員進行安裝，但是在實際操作中發(fā)現(xiàn)，部分安裝人員在安裝與維護階段為提升工作進度，采用自己的方式進行安裝與調(diào)試工作，如此一來天然氣計量功能將受到損壞，嚴重的話會影響天然氣計量儀表的準確度[5]。當前天然氣計量儀表安裝常見問題有：第一，儀表在焊接后流量計部件由于高溫會融化造成變形，從而失去整流作用。第二，兩端管道平直度不夠，強行安裝計量儀表會造成流量儀表應(yīng)力作用的增強，長此以往會出現(xiàn)變形的問題。第三，在調(diào)試階段未根據(jù)需求清理管道，會導致在管道使用中雜質(zhì)沖撞儀表元件，使計量儀表精準度降低。

2.4 輸入結(jié)介質(zhì)

計量儀表在出廠時會進行一般介質(zhì)與工作介質(zhì)的標示，所反映出的示值也有所不同，如若在出廠標定時是以空氣為介質(zhì)，而具體使用中不是以空氣為介質(zhì)，便會因為介質(zhì)的區(qū)別而產(chǎn)生誤差，這是因為不同介質(zhì)中所呈現(xiàn)的黏度有所不同?；诖?，在計量儀表中應(yīng)確保標定流量計示值介質(zhì)與工作介質(zhì)是一致的。此外，在現(xiàn)場工作環(huán)境下，環(huán)境介質(zhì)必定與所用介質(zhì)存在不同性，所以計量儀表的準確度受到一定影響。例如：普光中，由天然氣組成，H2S含量較高，高級孔板閥本身具備高腐蝕性，天然氣經(jīng)過會產(chǎn)生較多的單質(zhì)硫、殘酸等，長此以往這些雜物會堆積在高級孔板閥與孔板流量計引壓管線中，要解決這一問題需要反復(fù)地進行清洗，但是清洗中不僅工作量增加，還會影響到天然氣計量儀表的準確度。進而在實際運用中需要確保氣質(zhì)的純凈、清潔，盡管不能滿足標定流量計介質(zhì)要求，但是會促使誤差消減。

3 天然氣計量儀表準確性提升的措施

3.1 提升天然氣計量儀表安裝準確度

想要在現(xiàn)有的制度上提升天然氣計量儀表的安裝準確度，那么需要天然氣公司從自身出發(fā)，不斷增強天然氣計量儀表安裝人員的專業(yè)技能與專業(yè)素質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)實際需求建立強有力的規(guī)則制度，約束安裝人員的安裝行為以及安裝技術(shù)，從而實現(xiàn)天然氣計量儀表安裝準確度的提升。針對安裝人員的專業(yè)素質(zhì)與專業(yè)技術(shù)，天然氣公司可定期舉行培訓或者是技術(shù)講座，讓安裝人員在此過程中不斷提升自身安裝技術(shù)以及明確安裝程序，降低安裝失誤概率的降低，保證天然氣計量儀表安裝準確度的提升。此外，在實際安裝中安裝人員如若發(fā)現(xiàn)計量儀表上的誤差，需要及時上報并修正。

3.2 正確選擇天然氣計量儀表

天然氣計量儀表類型的選擇應(yīng)該是計量體系建設(shè)前最為重要的環(huán)節(jié)之一，這是因為根據(jù)工程需求選擇恰當?shù)奶烊粴庥嬃績x表能切實提升天然氣計量儀表的準確性。天然氣計量儀表選擇過程中需嚴格考慮環(huán)境、溫度以及氣壓等，除此之外，還需考量天然氣計量儀表的安裝地點，只有經(jīng)過詳細的研究與考量，才能根據(jù)不同要素選擇出適宜的計量儀表。例如：旋進旋渦計量儀表適合濕度較高、較臟的天然氣，但是實際運用中旋進旋渦計量表存在較大誤差，也可以說精準度較低，因此并不適用于壓損較強的場所，但旋進旋渦計量表便于安裝與維護。熱式氣體質(zhì)量計量儀表：總體上沒有什么要求，在檢測中表現(xiàn)較為穩(wěn)定，適用與干燥清潔的天然氣。彎頭計量儀表：彎頭計量儀表其本身結(jié)構(gòu)較為簡單，且性能穩(wěn)定，最為重要的一點是彎頭計量儀表價格較低，同時可反復(fù)進行使用。但是在使用中彎頭計量儀表存在精準度較低的問題，不適用于天然氣計量中。彎頭計量儀表可廣泛地使用在測量工況變化小、精準度較高的天然氣貿(mào)易計量當中。

3.3 制定詳細的計量維修、維護制度

天然氣計量儀表使用狀況與儀表日常維護工作有著密切的關(guān)聯(lián)，因此天然氣公司需根據(jù)實際狀況制定詳細的維修與維護工作計劃，從而確保天然氣計量儀表準確性。當前我國常用的天然氣計量儀表由兩部分組成，即測量部分與積算部分。測量儀表主要工作范疇是測量流量元件的溫度與壓力，而積算部分主要工作范疇是流量與積算儀、參數(shù)存儲單元。這當中積算參數(shù)存儲單元攜帶了大量計量特征參數(shù)，與計量儀表中的測量元件相對應(yīng)，維修階段如若對流量計量部件進行了更換，未對計量特性進行更新，會導致計量準確度降低，由此來看，在維護與維修中一定要遵從各個元件的特質(zhì)。

3.4 借鑒國外成熟經(jīng)驗

天然氣流量計量工作的開展，是隨著社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的提升而提升，繼而要保證天然氣流量計量準確度，需要天然氣工作不斷更新技術(shù)，同時向國外汲取先進或者是優(yōu)秀的技術(shù)。因為國外天然氣使用時間更長，對于計量技術(shù)的運用更加全面，能根據(jù)天然氣能量進行計量。當前我國大部分天然氣公司以及相關(guān)研究院已經(jīng)與世界接軌，天然氣儀表制造商與科研單位進行合作，通過開展天然氣能量技能實驗更換計量技術(shù)，從而實現(xiàn)天然氣流量計量準確度的提升。除此之外，部分實驗機構(gòu)還將國外在線氣相色譜系數(shù)引入到國內(nèi)，并結(jié)合我國的實際狀況，進行重新設(shè)計，使其符合我國天然氣能量計量系統(tǒng)，最終確保天然氣計量儀表準確度。

4 結(jié)語

綜上所述，在實際發(fā)展中，隨著社會經(jīng)濟的提升，促使天然氣在我國使用范圍逐漸增大，并增強我國人們生活工作開展的有效性。天然氣作為貿(mào)易物體，其在使用中最為重要的當屬其經(jīng)濟性質(zhì)，因此天然氣計量儀表準確度的保證十分重要的。在天然氣計量儀表精準度提升中，要從其安裝、維護、檢修、環(huán)境等因素分析，針對當中存在的問題提出有效解決措施，從而保證天然氣計量準確度，避免在交易中產(chǎn)生經(jīng)濟利益糾紛。