天(tian)然氣計量(liang)(liang)(liang)包括體(ti)積計量(liang)(liang)(liang)、質量(liang)(liang)(liang)計量(liang)(liang)(liang)和(he)能量(liang)(liang)(liang)計量(liang)(liang)(liang)3種方(fang)(fang)式(shi)。******天然氣貿易和歐(ou)美(mei)等國(guo)家多采用能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)方(fang)(fang)式(shi),而我(wo)(wo)國(guo)仍以體積計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)方(fang)(fang)式(shi)為主。介紹了(le)國(guo)內外天然氣計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)現(xian)狀,分析了(le)我(wo)(wo)國(guo)天然氣能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)的必(bi)要性(xing)(xing)和可行性(xing)(xing)。天然氣能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)符合國(guo)家能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展“十三(san)五”規劃對天然氣資源(yuan)(yuan)精(jing)細化管理的要求,有(you)利(li)于推進我(wo)(wo)國(guo)天然氣市場化改革(ge)的進程。目前,我(wo)(wo)國(guo)已(yi)制定能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)相關技(ji)術標準,基本具備能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)技(ji)術條件,建議(yi)加快推進我(wo)(wo)國(guo)天然氣能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)相關工作。
1天然(ran)氣(qi)計(ji)量方式
天(tian)然氣(qi)計(ji)量(liang)包(bao)括體(ti)積計(ji)量(liang)、質(zhi)量(liang)計(ji)量(liang)和能量(liang)計(ji)量(liang)3種方式。******天然氣(qi)貿(mao)易和歐美日韓等工(gong)業(ye)發(fa)達國家廣泛采(cai)用(yong)能量計(ji)(ji)量,而(er)我國及周邊俄羅(luo)斯、中亞地區(qu)天然氣(qi)資源國家仍以體(ti)積計(ji)(ji)量為主(zhu),天然氣(qi)質量計(ji)(ji)量應用(yong)相對較少。
1.1體積計量
天然氣體積(ji)計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)儀表(biao)包括孔板流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、渦輪(lun)(lun)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、超聲(sheng)波流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、腰輪(lun)(lun)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、渦街(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)、旋進旋渦流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)等。
1.1.1孔(kong)板流量計
孔板流量計(ji)為壓(ya)差式流量(liang)(liang)計,主要(yao)應(ying)用(yong)于(yu)較早投產的天然氣管道,近年(nian)來(lai),正陸續(xu)升級改造為渦(wo)輪流量(liang)(liang)計或超聲波流量(liang)(liang)計。優(you)點:價格較低;結(jie)構簡單(dan),便于(yu)安裝(zhuang);性能穩定;投用(yong)前(qian)無需(xu)實流校(xiao)核。缺點:測(ce)量(liang)(liang)精(jing)度一般,且(qie)精(jing)度難以提高(gao);測(ce)量(liang)(liang)范圍較窄,滿(man)足計量(liang)(liang)精(jing)度的前(qian)提下一般為3:1~5:1,采(cai)用(yong)雙量(liang)程壓差計可達10:1;對上下游直管段(duan)長度要求(qiu)較(jiao)高(gao),一般要求(qiu)上游直管段(duan)長度為30D(D為(wei)流量計內(nei)徑(jing)),下(xia)游(you)直管段長(chang)度為(wei)7D;通過節流(liu)裝置(zhi),壓力損失較大(da)(da);由(you)于孔(kong)板流(liu)量計(ji)由(you)法蘭連接(jie),易產生漏氣問(wen)題,維護工(gong)作量較大(da)(da)。
1.1.2渦(wo)輪流(liu)量計(ji)
渦輪(lun)流量計屬于速度式儀表,在長輸(shu)(shu)天然氣(qi)管道分輸(shu)(shu)站場較(jiao)為常見。優點(dian):結(jie)構簡單而牢固,可靠性(xing)高;安(an)裝(zhuang)方(fang)便,便于維修;精度高,重復性(xing)好;測量(liang)范圍較(jiao)大,可達25:1,在高壓輸(shu)氣情(qing)況下(xia),還可進一(yi)步(bu)增大。缺點:渦(wo)輪高速轉動引起機(ji)械摩擦,需注意潤滑;需在流量計上游(you)配套過濾器,避免較大固體顆粒損壞渦(wo)輪葉片;對上下(xia)游(you)直(zhi)管段(duan)長度有一(yi)定要求,一(yi)般要求上游(you)10D,下游5D;上限流速受“氣(qi)蝕”現象限制,一(yi)般為10m/s。
1.1.3超聲波(bo)流量計
超聲波流量計屬于速(su)差式(shi)流量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji),是繼孔板(ban)流量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)、渦輪流量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)之后(hou)的(de)第三類適(shi)用于高(gao)(gao)壓力(li)、大口(kou)徑、高(gao)(gao)精度的(de)天然氣流量(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)。優點:測(ce)量(liang)(liang)(liang)精度高(gao)(gao);測(ce)量(liang)(liang)(liang)范圍大,可(ke)達100:1;能實現雙向流量計量;無可(ke)動部件;無壓(ya)損;不(bu)受氣體壓(ya)力、溫度(du)、組分(fen)變化(hua)的影響;有強大的自檢測(ce)與(yu)自診斷功能;全數字(zi)式計量系統,易于實現數字(zi)化(hua)通信;維(wei)護簡單,可(ke)帶(dai)壓(ya)更(geng)換超聲(sheng)換能器。缺點:目前多為進口設備,價格昂貴,只適用于大、中口徑;對上(shang)(shang)下游(you)直管段長度(du)有一定要求(qiu),一般要求(qiu)上(shang)(shang)游(you)10D,下(xia)游5D;不適用于(yu)(yu)較*********(管(guan)徑小于(yu)(yu)100mm)天(tian)然氣計量(liang)。
1.1.4其他計量儀表
腰輪流(liu)量(liang)(liang)計又稱羅(luo)茨流(liu)量(liang)(liang)計,屬于(yu)旋(xuan)轉式容積式流(liu)量(liang)(liang)計,僅適用(yong)于(yu)*********、小(xiao)流(liu)量(liang)(liang)天然氣(qi)(qi)計量(liang)(liang),在長(chang)(chang)輸天然氣(qi)(qi)管道(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)應(ying)(ying)用(yong)較少。渦(wo)街流(liu)量(liang)(liang)計是一(yi)種流(liu)體(ti)振蕩型(xing)流(liu)量(liang)(liang)計,一(yi)般(ban)用(yong)于(yu)玻璃廠(chang)、建材廠(chang)等企業內部流(liu)量(liang)(liang)監(jian)視、考核和能耗計量(liang)(liang),在長(chang)(chang)輸天然氣(qi)(qi)管道(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)基本沒有使用(yong)。旋(xuan)進旋(xuan)渦(wo)流(liu)量(liang)(liang)計屬于(yu)新型(xing)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)儀表,主(zhu)要(yao)應(ying)(ying)用(yong)于(yu)油田內部和城(cheng)市燃氣(qi)(qi)小(xiao)型(xing)配氣(qi)(qi)站,在長(chang)(chang)輸天然氣(qi)(qi)管道(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)應(ying)(ying)用(yong)較少。
1.2質量計量
天然(ran)氣(qi)質(zhi)量(liang)(liang)計量(liang)(liang)儀表一般指科氏質(zhi)量(liang)(liang)流量(liang)(liang)計,是一種直(zhi)接(jie)式質(zhi)量(liang)(liang)流量(liang)(liang)儀表。優點:測量(liang)(liang)范圍廣,可(ke)達50:1;上下游不要求直管段;可(ke)直接(jie)測(ce)量(liang)流體(ti)質量(liang);測(ce)量(liang)精度較(jiao)高,穩定性好;對(dui)(dui)介質的(de)(de)適應性較(jiao)廣,可(ke)適用(yong)于(yu)濕(shi)氣(qi)或臟氣(qi)的(de)(de)計量(liang),也能適用(yong)于(yu)氣(qi)體(ti)組分和密度變化(hua)較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)氣(qi)體(ti)。缺點:價(jia)格昂貴;不能測(ce)量(liang)低壓氣(qi)體(ti);壓力損失較(jiao)大(da)(da)(da);對(dui)(dui)安裝(zhuang)固定要求較(jiao)高;不能用(yong)于(yu)較(jiao)大(da)(da)(da)口徑(管徑大(da)(da)(da)于(yu)200mm)管道天(tian)然(ran)氣(qi)。目前,科氏質(zhi)量流(liu)量計(ji)在*********天(tian)然(ran)氣(qi)管道計(ji)量、臟污天(tian)然(ran)氣(qi)計(ji)量、燃驅壓氣(qi)站自耗氣(qi)計(ji)量、天(tian)然(ran)氣(qi)生產井(jing)計(ji)量及(ji)城市車用(yong)CNG(壓縮天然氣)加氣機計量(liang)等相關領(ling)域有所應用。
1.3能量計量
天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)體積(ji)(ji)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)或質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)延伸,可(ke)通過體積(ji)(ji)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)、質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)與單位流量(liang)(liang)(liang)(liang)天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)發熱(re)值(zhi)(zhi)乘積(ji)(ji)計(ji)(ji)算(suan)獲得。與體積(ji)(ji)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)、質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)方式(shi)相(xiang)(xiang)比,能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)更能(neng)科(ke)學體現天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)作(zuo)為燃料(liao)的(de)(de)(de)商品價值(zhi)(zhi)。天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)發熱(re)值(zhi)(zhi)可(ke)通過直(zhi)接燃燒法測量(liang)(liang)(liang)(liang),也可(ke)通過分(fen)析氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體組分(fen)計(ji)(ji)算(suan)而得。對于規(gui)模(mo)較(jiao)大的(de)(de)(de)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)站,需(xu)配套(tao)安裝在線氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)(xiang)色譜儀實時(shi)測量(liang)(liang)(liang)(liang)天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)發熱(re)值(zhi)(zhi);對于規(gui)模(mo)較(jiao)小的(de)(de)(de)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)站,可(ke)采用(yong)離(li)線氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)(xiang)色譜分(fen)析方法計(ji)(ji)算(suan)熱(re)值(zhi)(zhi),再根據對應氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)源的(de)(de)(de)種(zhong)類及氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)源熱(re)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)穩定性,選擇固定賦(fu)值(zhi)(zhi)或可(ke)變(bian)賦(fu)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)方法確定對應計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)站天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)發熱(re)值(zhi)(zhi)。