天然氣流量測(cè)量的特點(diǎn)及其對(duì)儀表的要求

   天然氣作為一次能源，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升，天然氣貿(mào)易交接計(jì)量所涉及的金額是巨大的，引起國(guó)際上的廣泛重視。為了保證天然氣生產(chǎn)及利用企業(yè)的貿(mào)易計(jì)量公正合理，維護(hù)貿(mào)易雙方的正當(dāng)權(quán)益，歐洲最早制訂了EN1776:1998《天然氣測(cè)量系統(tǒng)基本要求》。我國(guó)在這一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18603-2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》。

天然氣計(jì)量系統(tǒng)具有下列主要特點(diǎn)和基本要求。

   (1)防爆要求流體易燃易爆，可能的危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)按GB 3836.1進(jìn)行分級(jí)，在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，任何儀表和電器設(shè)備選型和安裝都應(yīng)符合GB 3836的規(guī)定。

   (2)不中斷供氣要求為了保證連續(xù)輸氣，不能因計(jì)量?jī)x表維修等中斷供氣，計(jì)量站和計(jì)量回路宜設(shè)置旁通，對(duì)于重要的大流量用戶(hù)，推薦采用并聯(lián)雙計(jì)量回路。旁通閥和并聯(lián)雙計(jì)量回路上游閥(或下游閥)應(yīng)選擇關(guān)閉性能好、耐用、有檢漏裝置的截?cái)嚅y，避免非計(jì)量流失。

   (3)工況的多樣性天然氣從采集、處理、運(yùn)輸?shù)椒峙涞母鱾€(gè)環(huán)節(jié)都需要計(jì)量，采集環(huán)節(jié)流體臟污，氣體帶液甚至混有固相。不同的氣井壓力差異大。運(yùn)輸環(huán)節(jié)流體壓力也較高，但分配到最終用戶(hù)處，壓力可能降得很低。因此，不同環(huán)節(jié)的流量測(cè)量應(yīng)了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論。

(4)不同的準(zhǔn)確度要求天然氣計(jì)量屬大宗能源計(jì)量，而且流量值越大，涉及到的結(jié)算金額越大。而所配置的計(jì)量?jī)x表的價(jià)格與準(zhǔn)確度有關(guān)，準(zhǔn)確度越高，價(jià)格也越高，計(jì)量值相對(duì)較小的計(jì)量系統(tǒng)，一般承擔(dān)不起價(jià)格昂貴得多的高準(zhǔn)確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。表2.1所列是不同等級(jí)的天然氣計(jì)量系統(tǒng)儀器儀表配備指南。表2.2是不同等級(jí)的計(jì)量系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)確度要求。

   (5)計(jì)量系統(tǒng)不同的輸出量類(lèi)型和計(jì)量單位計(jì)量系統(tǒng)由天然氣流量計(jì)和進(jìn)行不同參數(shù)測(cè)量的變送器、流量計(jì)算及確定各輸出參數(shù)的轉(zhuǎn)換裝置組成。根據(jù)系統(tǒng)的組成和需要，輸出量可以是標(biāo)準(zhǔn)體積流量、質(zhì)量流量和能量流量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量以m3/s為單位;工作狀態(tài)體積流量以m3/S為單位;質(zhì)量流量以k酬s為單位;能量流量以MJ/，為單位。

   (6)天然氣組分變化由天然氣組分變化引起的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度變化、壓縮因子變化，都將影響流量測(cè)量準(zhǔn)確度，因此在計(jì)量值大的計(jì)量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時(shí)取樣，進(jìn)行全組分分析。

   (7)超壓縮因子變化天然氣超壓縮因子F:是因天然氣特性偏離理想氣體定律而導(dǎo)入的修正系數(shù)。超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應(yīng)實(shí)時(shí)計(jì)算其數(shù)值。

   (8)實(shí)流校準(zhǔn)天然氣干線流量計(jì)的主要特點(diǎn)為高壓(2MPa以上)、大口徑(DN 150以上)、高精確度(0. 5級(jí)以上)。我國(guó)從塔里木到上海的輸氣干線總長(zhǎng)為4000多千米，壓力為10 MPa，管徑為DN1000，這些特點(diǎn)要求輸氣干線流量計(jì)應(yīng)具有高精確度、穩(wěn)定可靠的計(jì)量系統(tǒng)和配備相應(yīng)的校準(zhǔn)裝置。

   實(shí)流校準(zhǔn)應(yīng)在與實(shí)際操作條件相近的條件下進(jìn)行，然而，如果將條件差異所引起的不確定度估算考慮在內(nèi)，在不同條件下校準(zhǔn)也是可行的。在計(jì)量值大的計(jì)量站，應(yīng)在計(jì)量管道上串聯(lián)安裝一套校準(zhǔn)用附加流量計(jì)，以便定期進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)。

樓宇中的流量測(cè)量特點(diǎn)

   城市高樓大廈也需要很多流量?jī)x表。按照其用途可分成兩類(lèi)，其一是樓宇自動(dòng)化(BA)系統(tǒng)使用的流量計(jì)，其二是能源費(fèi)用結(jié)算用計(jì)量?jī)x表。

   (1)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的流量測(cè)量在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)進(jìn)出重點(diǎn)設(shè)備或裝置的流體流量進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果用于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、控制和設(shè)備管理。測(cè)量結(jié)果一般不用于貿(mào)易結(jié)算，所以對(duì)測(cè)量精確度要求不高。儀表一般由樓宇自動(dòng)化工程公司選型，主要考慮的是安裝方便、價(jià)格和儀表故障后不影響系統(tǒng)運(yùn)行。

   (2)以能源計(jì)量為目的的流量測(cè)量樓宇中的自來(lái)水、燃?xì)?、燃油等要靠外部供給，空調(diào)冷凍水、熱水、冷卻水等要供給用戶(hù)使用，自己發(fā)生的蒸汽有時(shí)還外供到其他單位，因此，需對(duì)這些流體進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量精確度必須滿足貿(mào)易結(jié)算的要求，計(jì)量結(jié)果用于對(duì)外收費(fèi)的表計(jì)，還應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)制檢定。

   冷凍水、熱水等流體供給用戶(hù)，其實(shí)用戶(hù)并未將冷凍水、熱水等消耗掉，僅僅是取走了冷凍水中的冷量和熱水中的熱量，所以測(cè)量的參數(shù)確切地說(shuō)應(yīng)是冷量和熱量，相應(yīng)的表計(jì)是冷量表和熱量表。另外對(duì)自來(lái)水、燃?xì)夂驼羝M(jìn)行計(jì)量需水表、氣表和蒸汽流量計(jì)。

   空調(diào)用冷凍水溫度不是很低，一般為5一6℃的淡水;空調(diào)用熱水主要用于采暖、洗澡、洗漱等，所以溫度不很高，大多在90℃以下。這樣的使用要求和流體條件，合理的選型是電磁流量計(jì)。