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天然气流量计的介质压力对准确度的影响
发布时间:2023-06-21 | 浏览次数: 234

摘 要:探讨不同计量场合使用不同种类与原理的流量计,并分析了每种流量计的优点以及适用的场合。另外也探讨了天然气高压检定与空气低压标定,对于不同流量计准确度的影响,并举实例进行分析。
关键词:天然气计量;气体涡轮流量计;气体超声流量计;高压实流检定

0 引言
天然气是一种洁净的能源和化工原料,在世界能源结构中所占比例不断上升。世界各国使用天然气的数量也在不断增加,以中国为例,2018年天然气表观消费量2803亿立方米。如若天然气计量的误差为1%,则每年由计量误差造成的损失28.03亿立方米,可见经济损失巨大。

1 高压对天然气计量用流量计准确度的影响
在天然气计量行业中,由于需要长距离的传输,天然气的压力需要增加到很高的压力值(例如10MPa),从气井输出到终端燃气用户点(2kPa),进行逐级降压。不同流量计,由于不同的结构设计,流体雷诺数的差异,在不同压力及不同介质下,同一台流量计会有不同的准确度曲线。对于国内的流量计生产厂家,在出厂标定时,都使用低压空气标定,来确定流量计的计量准确度。而在国外,虽然大部分流量计生产厂家(例如气体涡轮流量计)有高压空气环道检定装置,但运行费用高昂,只在特殊要求下,才进行高压空气出厂标定。

在国内,高压气体超声流量计在使用前,需送**第三方实流检定站(如中石油的四川华阳检定站、中石油大庆检定站、中石油南京高压检定站等)进行高压天然气检定,再安装到现场使用。

而对于其他种类的流量计,特别是城市燃气公司使用的流量计,都只是依据厂家的低压空气出厂标定,以及送第三方低压空气检定后(国内第三方低压空气检定,普遍使用音速喷嘴负压法),安装到现场使用。但实际使用的天然气计量站,天然气的压力都会不同,实际计量的结果与流量计低压空气标定的数据是否有差异,这是本文探讨的主题。

由于燃气皮膜表使用于极低的压力,气体腰轮流量计一般也都在较低的压力下工作,而高压气体超声流量计在使用前送第三方实流检定站检定时,会根据实流数据调整高压气体超声流量计的内部误差曲线,所以本文主要探讨气体涡轮流量计和中低压的气体超声流量计,在不同压力下的计量误差的变化。这两类产品,更多地用于在一定压力下计量的工商业用户,他们是燃气销售公司的重点客户群,对于燃气销售公司的供销差有直接的影响。

2 气体涡轮流量计在高压下的计量误差变化
对于气体涡轮流量计,工商业用户中使用的是*普遍的一种流量计。举例分析几台气体涡轮流量计,在德国物理技术研究院(PTB)以及荷兰**计量院(NMI)高压天然气检定中心的数据,与流量计工厂低压空气标定的数据对比。

3 中低压的气体超声流量计在中压下的计量误差变化
国内天然气实流检定站有很多个,但大部分是高压天然气检定,*低运行压力在1.0MPa 甚至4.0MPa 以上,并不适合检定中低压的气体超声流量计,而在中石油实流检定重庆站,检定压力为0.3~0.7MPa,可检定中低压的气体超声流量计。

总的来说,中低压的气体超声流量计,在中压天然气实流检定时,流量计的误差曲线较低压空气标定的误差曲线,略有变化。但变化的范围还在1级流量计的准确度范围之内。对于燃气销售公司来说,现场使用的计量结果完全可以被接受。

4 结语
不同种类的天然气计量流量计的技术性能及高、低压第三方检定建议:
对于长输管线的计量,使用高压气体超声流量计,很好利用了此类流量计适合大流量、高压力、准确度高等特点,虽然设备较为昂贵,但对于长输管线建设的成本,还是可以承担的。对于第三方检定,需送第三方实流高压检定,实流检定压力尽量接近现场使用压力,修正流量计的误差曲线,以保证计量的准确度。
对于城市燃气的贸易交接门站或比对计量门站,如用气量特别大,也可使用高压气体超声流量计。如果门站气量属于中等,可使用高压力等级的气体涡轮流量计,建设成本会有一定的节省。进口的气体涡轮流量计,也可保证高准确度稳定计量。同样,建议使用前送第三方高压实流检定。

城市燃气的工商业用户,可选用气体涡轮流量计和中低压气体超声流量计。气体涡轮流量计是一种历史悠久,且适合天然气计量的流量计,量程比较适中,价格合适,稳定可靠。对于流量偏小且用气量波动较大、压力很小的商业用户,可考虑选择气体腰轮流量计。而中低压气体超声流量计,在集合了气体涡轮流量计和气体腰轮流量计的良好性能基础上,增加了如不卡表、无需定期加油润滑、远程诊断准确度高等诸多优点,是未来城市燃气计量使用流量计的方向。在工作压力小于 0.4 MPa, 计量性能与空气低压检定的结果变化很小;而工作压力大于 0.4 MPa 的现场,条件允许,可考虑将流量计送第三方高压实流检定,修正流量计在高压下的误差曲线,以保证更高的计量准确度。

 
 
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