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近年來,燃?xì)馐聵I(yè)得到了迅猛的發(fā)展。人們對商品天然氣計(jì)量技術(shù)的研究和發(fā)展越來越重視。外國先進(jìn)的計(jì)量儀表也不斷進(jìn)入我國,在一些貿(mào)易計(jì)量交接口發(fā)揮著重要作用,同時(shí)促使了我國天然氣計(jì)量水平的逐步提高。
目前我國的天然氣計(jì)量水平與先進(jìn)水平相比還有很大差距。主要表現(xiàn)在:計(jì)量儀表質(zhì)量(復(fù)檢合格率不高),儀表配套性差(缺少通用智能二次表),計(jì)量系統(tǒng)配套性差(在線檢定溯源率)。
國內(nèi)用于貿(mào)易計(jì)量的流量計(jì)主要有以下幾種:
1、孔板天然氣流量計(jì)
我國天然氣計(jì)量目前仍是傳統(tǒng)的差壓式儀表占主要地位。據(jù)調(diào)查,在石油天然氣行業(yè),采用孔板天然氣流量計(jì)作貿(mào)易計(jì)量的約占95%以上,大部分是國產(chǎn)表。
孔板天然氣流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)適用于較大口徑管道的計(jì)量(目前口徑大于DN600的流量計(jì)一般只能選用孔板)。
(2)無可動(dòng)部件,耐用。
(3)應(yīng)用歷史悠久,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定zui全。
(4)制造相對容易,價(jià)格便宜。
缺點(diǎn)是:
(1)測量范圍(量程比)窄,為3:1,且合理使用的流量是滿量程的30%~80%。
(2)壓力損失zui大,可達(dá)25%~50%。
(3)計(jì)量準(zhǔn)確度受安裝條件影響很大。
(4)前后直管段要求長(據(jù)SY/T6143-1996規(guī)定,β=0.5時(shí),弱擾動(dòng)至少為前14D,后6D;強(qiáng)擾動(dòng)至少為前40D,后6D),占地面積大。
(5)計(jì)量準(zhǔn)確度受人為因素影響大。
(6)不能直讀出計(jì)量結(jié)果,使用不便。
與孔板天然氣流量計(jì)配套的檢測儀表主要類型有:機(jī)械式儀表、電動(dòng)單元組合儀表、微機(jī)型儀表。
CWD—430型雙波紋管差壓計(jì)是典型的機(jī)械式儀表,目前在我國油氣田應(yīng)用仍十分廣泛。中小規(guī)模的天然氣貿(mào)易計(jì)量幾乎全用這種儀表,這也是國內(nèi)孔板天然氣流量計(jì)的主要配套方式。這種儀表系統(tǒng)簡單,投資少,但準(zhǔn)確度低,人為影響因素多,附加誤差大,測量參數(shù)不能遠(yuǎn)傳,不便集中管理,是一種相當(dāng)落后的計(jì)量方法。
電動(dòng)單元組合儀表一般由差壓、壓力、溫度變送器及三筆記錄儀構(gòu)成,由人工或由長圖求積儀對三個(gè)參數(shù)取值后進(jìn)行流量計(jì)算。這種流量計(jì)量模式與機(jī)械式儀表基本相同,取值過程中也會(huì)有附加誤差,投資和維修費(fèi)用相對高。但由于采用了變送器,信號(hào)可遠(yuǎn)傳,便于集中控制。
微機(jī)型儀表由積算儀或計(jì)算機(jī)代替了上述的記錄儀,信號(hào)由計(jì)算機(jī)處理,按國標(biāo)公式計(jì)算得出計(jì)量結(jié)果。這一配套技術(shù)提高了自動(dòng)化水平和計(jì)量準(zhǔn)確度。
2、渦輪天然氣流量計(jì)
目前在油氣田應(yīng)用的國產(chǎn)氣體渦輪表的準(zhǔn)確度都為1.5級(jí),基本都是小口徑表。這些表初檢都合格,但年復(fù)檢合格率都不太理想。由于國產(chǎn)表比進(jìn)口表便宜許多,仍有用戶指名要用國產(chǎn)表。
國產(chǎn)渦輪天然氣流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:測量范圍(量程比)寬,新表重復(fù)性好,準(zhǔn)確度高,結(jié)構(gòu)輕便,脈沖量輸出,便于和計(jì)算機(jī)配套。但由于國產(chǎn)渦輪天然氣流量計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、加工精度及材質(zhì)等方面的原因,葉輪軸承易被介質(zhì)中雜物磨損或卡死,實(shí)際使用效果不太理想,因此在油氣田中使用不多。
3、腰輪天然氣流量計(jì)
這是一種容積式流量計(jì),準(zhǔn)確度高,不需直管段,量程比為10:1。由于大口徑流量計(jì)特別笨重,故很少用,主要用于小口徑管線上的計(jì)量。該種流量計(jì)由于結(jié)構(gòu)上的原因,要求安裝時(shí)殼體不能承受管線的各種應(yīng)力,且要求介質(zhì)非常干凈,否則轉(zhuǎn)子易卡住。對于城市燃?xì)庥?jì)量,腰輪轉(zhuǎn)子卡住就意味著切斷供氣(轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)決定),這造成的損失往往不可估量,這是不允許發(fā)生的。因此,它的應(yīng)用受到一定影響。
4、渦街天然氣流量計(jì)
它無可動(dòng)部件,量程寬,在石化行業(yè)應(yīng)用較廣,在油氣田氣體貿(mào)易計(jì)量中也有適量應(yīng)用。但由于其對雷諾數(shù)有要求:Re≥4000,使得使用范圍受到限制。國內(nèi)渦街天然氣流量計(jì)大多采用應(yīng)力式壓電晶體檢測元件,抗干擾性能差,不適合在有振動(dòng)干擾的管網(wǎng)中應(yīng)用,作貿(mào)易計(jì)量的可靠性差。因此,推廣量也很少。
5、旋進(jìn)旋渦天然氣流量計(jì)
zui近幾年來,旋進(jìn)旋渦天然氣流量計(jì)在一些油田伴生氣計(jì)量中得到廣泛應(yīng)用。DN25~DN200口徑的流量計(jì)在油田的計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站??梢姷?。這種流量計(jì)與渦街天然氣流量計(jì)有相似之處,但壓力損失明顯增大,在石油化工、城市燃?xì)獾壬a(chǎn)環(huán)節(jié)中不允許使用。
6、超聲波天然氣流量計(jì)
90年代以來,氣體超聲波天然氣流量計(jì)開始在天然氣工業(yè)中應(yīng)用,它的優(yōu)異特性已引起上的重視。特別是多聲道式氣體超聲波天然氣流量計(jì)更有顯著的特點(diǎn):準(zhǔn)確度高,可達(dá)±0.5%;范圍度寬,大口徑流量計(jì)可達(dá)100:1以上;zui大口徑流量計(jì)可做到1600mm以上;無可動(dòng)部件,堅(jiān)固耐用;流量計(jì)可干校,干校準(zhǔn)確度可達(dá)±1%。國內(nèi)現(xiàn)有少數(shù)用戶剛開始用國外產(chǎn)的超聲波天然氣流量計(jì)。目前不足之處為:只適用于中大口徑;價(jià)格昂貴。
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