燃氣計量流量計的應(yīng)用及經(jīng)濟性分析

齊奇

長春市計量檢定測試技術(shù)研究院 吉林長春 130012

天然氣是燃氣中的重要組成部分，其屬于清潔能源，近些年在我國消耗量逐漸增長，在油氣田采集油氣后使用油氣分離工藝進行加工，并運用加壓長輸管道將天然氣輸送至各城市門站，接著輸送給燃氣用戶[1]。燃氣管道上的流量計量儀表所測量處的數(shù)據(jù)能夠決定天然氣輸送量。燃氣輸送工程中應(yīng)用穩(wěn)定性高、精度高、具有經(jīng)濟性、壓力損失小的計量儀表具備重要意義，對應(yīng)用燃氣計量流量計經(jīng)濟性進行考察時，主要是考察其采購設(shè)備成本以及運行維護成本經(jīng)濟性，更要對其輸差影響進行考察。

1 燃氣計量流量儀表種類

1.1 氣體超聲流量計

這一流量計工作原理是以時差法為基礎(chǔ)來測量流量，在氣體中超聲波順向與逆向間的時間差，通過其距離可計算出流速，通過其和管段截面積乘積明確流量值。在高壓、低壓以及中壓條件下氣體超聲流量計可對氣體流量進行準(zhǔn)確測量，其具有較大的量程以及測量范圍，能夠?qū)怏w流速進行直接測量，雜質(zhì)不會對其測量精確度產(chǎn)生影響。實際測量中，超聲流量計不具備阻流部件、沒有磨損現(xiàn)象、雜質(zhì)不會對其產(chǎn)生影響，通常會應(yīng)用多聲道測量法，能夠?qū)⒘鲌霾痪鶆蛴绊憸y量結(jié)果的情況減少響，如果其中一個聲道有問題存在，那么其他聲道能夠正常工作，可將測量可靠性與精確度提高。超聲流量計能夠在任何壓力范圍內(nèi)適用，并且可代替其他流量計。

1.2 氣體渦輪流量計

該流量計具備一個葉輪，葉片以及測量介質(zhì)流向具有相應(yīng)角度，在有流體時，將會轉(zhuǎn)動葉片，轉(zhuǎn)速和流速呈正相關(guān)關(guān)系。這一流量計結(jié)構(gòu)特征能夠?qū)ζ淞己弥貜?fù)性和較高精確度起到?jīng)Q定作用，然而，渦輪流量計高要求著氣體清潔度，不然會影響其精確度。

1.3 羅茨流量計

該流量計運用機械測量元件對流量體積總量進行測量，其他因素很少對其造成影響是羅茨流量計的特點，并且其具有較大的適用量程于溫度范圍，沒有較高安裝要求。然而，該流量計對于氣體清潔度有較高要求，應(yīng)對油污及雜質(zhì)進行提前處理，增加燃氣流量值時，壓力損失也將增加。

1.4 孔板流量計

使用該流量計測量，通過節(jié)流部件時介質(zhì)會收縮，流速將增加，進而產(chǎn)生靜壓力，節(jié)流部件前后產(chǎn)生壓差，將跟隨流量變化而變化。

2 燃氣計量流量計產(chǎn)生輸差的原因

2.1 流量計出現(xiàn)偏差

燃氣通過流量計來確定計量數(shù)值，并且計量流量計存有一定誤差，從而對計量流量計進行選擇時，應(yīng)注重儀表計量工作壓力應(yīng)用范圍、流量范圍以及處理氣體方法等，不然計量流量計工作環(huán)境不合適將產(chǎn)生較大誤差。與此同時，在安裝計量流量計時也需滿足一定條件，若沒有根據(jù)相關(guān)要求進行安裝，將會對燃氣計量結(jié)果產(chǎn)生影響，使其精確度降低。從而應(yīng)選擇具有較大量程和較強適應(yīng)能力的流量計，比如超聲計量流量計，能夠方式上述問題產(chǎn)生。另外，目前超聲計量流量計應(yīng)用較為廣泛，然而面向中小用戶的計量流量計依舊是孔板流量計、羅茨流量計與渦輪流量計，這些流量計不具備較高精確度，并且使用一階段后會有磨損現(xiàn)象出現(xiàn)，測量結(jié)果將出現(xiàn)一定誤差，導(dǎo)致燃氣計量輸差增加[2]。

2.2 輸送管道氣體量值偏差

輸氣壓力以及溫度很容易影響輸送燃氣的管道，將導(dǎo)致燃氣量值有較大偏差存在，最終會對計量流量計輸差產(chǎn)生影響。

2.3 輸送管網(wǎng)泄漏

在輸送燃氣過程中會受到應(yīng)力以及溫度的影響，很容易出現(xiàn)滲漏問題，尤其是在管道銜接處，此外，管網(wǎng)老化也會出現(xiàn)滲漏問題。

2.4 流量計維護中出現(xiàn)輸差

應(yīng)定期維護機械式的流量計，若沒有根據(jù)相關(guān)要求開展維護工作，將會使計量流量計精確度降低。

2.5 經(jīng)營管理偏差增加輸差

目前一些燃氣輸送管網(wǎng)未實現(xiàn)管理自動化，如果沒有技術(shù)維護設(shè)備或是不具備完善的維護技術(shù)，將使得統(tǒng)計時間和量值計算間存在偏差，使得統(tǒng)計周期不一致，未根據(jù)規(guī)定對燃氣計量流量計進行校準(zhǔn)，都將使量值有偏差情況出現(xiàn)。

3 流量計應(yīng)用的經(jīng)濟性分析

3.1 采購設(shè)備成本

在采購設(shè)備成本方面，盡管最近幾年超聲流量計價格下降超過50%，但機械式流量計依舊具有優(yōu)勢。當(dāng)口徑較小時時，渦輪以及羅茨在價格上具有優(yōu)勢，當(dāng)口徑較大時時，孔板具有一定優(yōu)勢。而超聲流量計在量程范圍、精度等級、工藝適應(yīng)性上具有較大優(yōu)勢。針對這一情況，采購決策中不應(yīng)只是考量初始采購設(shè)備的成本。此外，因為超聲流量計不會出現(xiàn)機械部件損耗情況，不會受固體雜質(zhì)影響損壞阻流部件，具有較長的使用壽命，若是按照相應(yīng)時間內(nèi)的折舊成本來說，超聲流量計在綜合性價比方面更具優(yōu)勢。

3.2 運行維護成本

機械式流量計具備轉(zhuǎn)動部件，需定期應(yīng)用潤滑油潤滑；在長時間的積累下，會有機械磨損情況出現(xiàn)；因為具備阻流部件，存在的雜質(zhì)很容易損壞流量計。而超聲流量計不具備轉(zhuǎn)動部件和阻流部件，不會輕易損壞，并且其自身具有較高的智能化和自動化程度，具備少維護和維護成本低等優(yōu)勢。

3.3 控制輸差

輸差與采購設(shè)備和運行維護相比會產(chǎn)生更多成本，從而在對流量計經(jīng)濟性進行分析時需要重視控制輸差的影響。由上述可知產(chǎn)生輸差的原因主要有測量儀表造成偏差、氣體量值偏差、管網(wǎng)泄露、運行維護流量計影響以及經(jīng)營管理偏差，其中大多數(shù)是流量計問題。為研制新型流量計，與機械式流量計相比，超聲流量計更具代際優(yōu)勢，測量儀表偏差產(chǎn)生輸差可能性較低；并且可以少維護，受到運行維護流量計影響出現(xiàn)輸差可能性??；并且超聲流量計具有較高智能化程度，有利于將受經(jīng)營管理產(chǎn)生的偏差減少[3]。

4 結(jié)語

輸送燃氣過程中，計量流量計會影響計量結(jié)果，從而應(yīng)有效選則具有良好性能的計量流量計，保證其經(jīng)濟性。相較于傳統(tǒng)計量流量計，超聲流量計具有經(jīng)濟性強、性價比高、價格具備優(yōu)勢、不易損壞、具有明顯操作優(yōu)勢、維護簡單以及維修成本低等優(yōu)勢，并且能夠有效控制輸差，以此提升燃氣計量經(jīng)濟效益。