天然气计量仪表现场标定技术研究及应用

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:袁洪涛 刘佳 严傲升 王兴军 周明
[导读] 摘要:近年来,我国对天然气资源的需求不断增加,天然气计量仪表的应用也越来越广泛。
        塔里木油田实验检测研究院  新疆库尔勒市  841000
        摘要:近年来,我国对天然气资源的需求不断增加,天然气计量仪表的应用也越来越广泛。天然气作为近代至现代使用范围最广、最优质的清洁能源,是人们生产生活不可或缺的能量来源。天然气在使用后,天然气公司会根据流量计量进行计算,因此天然气公司逐渐重视起天然气计量管理。但当前我国天然气在进行计量管理中出现计量仪表准确性问题,这一问题严重地危害到客户与公司利益,继而在发展中需分析影响天然气计量仪表准确性的因素,从而天然气公司能根据因素制定解决措施,切实提升天然气计量仪表准确性。
        关键词:天然气;计量仪表;准确性;因素
        引言
        燃气企业的终端客户中,多采用罗茨、涡轮、超声波等类型的计量仪表进行贸易结算,不可避免会涉及计量仪表周期标定问题。计量仪表周检率直接影响到计量数据是否准确及贸易结算是否公平公正。
        1天然气计量特点
        (1)天然气的流动状态、阀门开关机压缩机启停等均会影响计量的准确度。尤其是管路中带有往复式压缩机的工艺,对流量计量准确性的影响更大;(2)天然气是一种产自地下的混合气体,不同气井、不同开采时期,其组分都会发生变化,而且天然气含水和腐蚀性组分等,也对流量测量仪表本身和修正提出了要求;(3)由于天然气的可压缩性,所以体积流量应该标定当时所处的状态,国内一般情况默认的是工程标准状态;(4)天然气是易燃易爆气体,在选用配套电气仪表时必须采用防爆型,确保测量系统乃至整个输气系统的安全。
        2存在问题分析
        要满足国家相关标定要求,如此众多的计量仪表每隔一段时间就必须进行法定的周期标定,验证表具精度。实际情况表明,所有计量仪表均安装在客户现场,距离法定计量标定机构很远,而且该类机构布点极少。这些计量仪表每隔一段时间就要送去法定计量标定机构排队等候标定,之后再去取回安装在生产装置上,历经“拆卸、运送、候检、标定、取回、安装、置换、投运”等多个环节,耗时长、费精力。客户、燃气企业、标定机构均不堪重负,故此,计量仪表不按规定及时标定现象较为普遍。计量仪表标定难有以下5方面原因。①生产装置拆卸计量仪表后,待检期内该计量仪表不能使用,为了不影响客户正常计量,须加装备用仪表予以解决。增加运营成本,同时也给客户带来不便。②拆卸过程需要耗费人力、物力,甚至会产生天然气泄漏等安全风险。③候检时间往往较长。除了在标定机构排队等候标定的时间之外,至少还需要两次往返,增加人工成本与时间成本。④确保候检期间燃气企业与客户间的计量数据准确是必须考虑的现实问题。⑤标定合格的计量仪表在返程运输途中由于颠簸等原因,存在数据漂移或精度降低甚至计量不准确风险。正因为存在上述诸多问题,所以实际工作中,各地计量仪表的周检率普遍难以提高,相当部分计量器具不能按时进行周期标定,直接影响到贸易结算的公正公平,甚至导致一些商业纠纷、社会矛盾产生。
        3天然气计量仪表现场标定技术
        3.1实施分段计量
        因天然气输送管道系统不仅复杂且管道较长,极难整体控制输管系统,因此可以对输管系统实施分段管控,通过设置科学的分段管理和分段计量。例如,对于不同输送区域和输送区域环境,首先计量对应段的天然气输值,然后针对不同分段管道间的输值进行分析,如果存在较明显差异则要及时检查异常分段管道。不同输管段的输值差异分析后,存在较大输值差异,基本可以锁定问题输管分段,在获得实际测值之后,职能部门需要技术与维修部门取得联系,维修部门对问题输管分段进行全面检修,以确保天然气输管系统的稳定。


        3.2制定详细的计量维修、维护制度
        天然气计量仪表使用状况与仪表日常维护工作有着密切的关联,因此天然气公司需根据实际状况制定详细的维修与维护工作计划,从而确保天然气计量仪表准确性。当前我国常用的天然气计量仪表由两部分组成,即测量部分与积算部分。测量仪表主要工作范畴是测量流量元件的温度与压力,而积算部分主要工作范畴是流量与积算仪、参数存储单元。这当中积算参数存储单元携带了大量计量特征参数,与计量仪表中的测量元件相对应,维修阶段如若对流量计量部件进行了更换,未对计量特性进行更新,会导致计量准确度降低,由此来看,在维护与维修中一定要遵从各个元件的特质。
        3.3现场标定
        按照是否拆卸被标定计量仪表,现场标定过程分离线标定与在线标定两种。以标定介质是自然空气为例:当标定介质为自然空气时,防爆型加压风机将空气加压到一定压力,经过滤、稳压装置后,进入恒温恒湿装置进行处理,再经过流量调节装置调节到所需要流量,依次进入标准表与待标定计量仪表,按照规范要求进行标定后,标定介质经过出口阀门排出。①离线标定离线标定操作步骤如下:a.对待标定计量仪表进行拆卸及清洗和维护保养操作。b.将待标定计量仪表与表前表后直管段连接,并通过快速连接口与标定装置相连接。c.按照规范要求,分不同流量档次对待标定计量仪表进行标定,输入流量为额定流量的0%、25%、50%、75%、100%时,读取标准表与待标定表的读数,计算差值。d.标定结束后,将待标定计量仪表装回原位。e.出具标定报告。②标定介质来源。按照规范,对于气体计量仪表,标定介质选取空气即可满足要求,空气作为标定介质具有获取方便、成本低的特点。按照来源方式可分自然空气与压缩空气两种。自然空气式标定装置需要加压风机,压缩空气式标定装置则需要压缩空气瓶组。③回路数与标准表选取。a.回路数:依据需要,标准表连接管路回路可以设计为单路、双路、三路或更多路。b.标准表:为便于标定不同量程的被标定计量仪表,可选用多回路、量程互有差异的多台高精度计量仪表作为标定装置的标准表,计量精度较高。
        3.4制定详细的计量维修、维护制度
        天然气公司需根据实际状况制定详细的维修与维护工作计划,从而确保天然气计量仪表准确性。当前我国常用的天然气计量仪表由两部分组成,即测量部分与积算部分。测量仪表主要工作范畴是测量流量元件的温度与压力,而积算部分主要工作范畴是流量与积算仪、参数存储单元。这当中积算参数存储单元携带了大量计量特征参数,与计量仪表中的测量元件相对应,维修阶段如若对流量计量部件进行了更换,未对计量特性进行更新,会导致计量准确度降低,由此来看,在维护与维修中一定要遵从各个元件的特质。
        3.5合理选择计量仪表和科学进行仪表安装
        计量仪表种类较多,一定要结合输管区域环境以及实际需要方向,科学选择天然气计量仪表。同时,选择标准节流设备,确保气流量被有效控制;选择更加智能、量程更宽的具有差变测量功能的流量计,保证测量精度更高。计量仪表安装时需要专业技术人员,天然气经营企业要强化人员培训,确保相关技术人员思想和技术有所提升,促使安装向规范、科学方向发展,提升计量仪表测量数值的精准,减少天然气输差。
        结语
        综上所述,可移动且能现场标定或校准的标定装置,既可用于企业内部内检,对计量仪表进行自我校准,发现问题及时处理,提高计量管理水平;同时,法定计量标定机构也可通过该装置为客户提供现场标定服务,解决送检难、周检率低等现实问题,具有一定推广应用前景。
        参考文献:
        [1]林军旗,张宇.浅谈我国计量标定工作的现状与改善措施[J].才智,2011,6(24):6-8.
        [2]宗世敏.基于国外法制计量管理体系看我国法制计量[J].中国计量,2014(8):49-51.
        [3]尹玲.国外计量标定管理经验分析与借鉴[J].科技创新导报,2019,21(2):172-174.
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