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天然氣計量中存在的問題及對策

1 天然氣計量的現狀
我國是天然氣資源豐富的大國.天然氣遠景儲量達3.8*1013m3(38萬億m3),目前已探明儲量就有1.6*1012m3(1.6萬億m3). 天然氣是一種高效、清潔燃料和優質化工原料。天然氣流量計量已經成為天然氣工業發展的重要制約因素,是天然氣使用中必須解決的一個重要問題。流量計量既是天然氣供需雙方貿易結算的依據,又是生產部門用氣效率的障眼法技術指標.在企業生產和經營管理中流量計量是一項日常進行的重要的技術基礎工作。天然氣的準確計量不但能公平的貿易結算,而且能改進生產工藝,提高產品質量,降低產品生產成本,確保安全生產,提高經濟效益和社會效益。
2 目前天然氣計量中存在的問題及產生的原因
流量計量儀表品種多,計算模型五花八門,如標準孔板流量計、渦街流量計、漩渦流量計、超聲流量計等,除了標準孔板流量計外,缺乏必要的標準或規范支持。
孔板流量計借助國際上長期的試驗研究及實踐經驗總結,早在20世紀30年代開始實行儀表干校,從二獲得了廣泛應用.我國制定了天然氣行業標準< <天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的結構形式、技術要求、節流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計算及其不確定度方面的資料.為天然氣流量計量提供了標準依據。
但孔板流量計在天然氣流量計量中還存在不少問題。
孔板流量計由3 部分組成:節流裝置、差壓變送器和流量顯示儀。現場惡劣工作條件下,節流裝置與差壓變送器及其連接部分引壓管線是使用維護的重點。<<天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996)中指出,天然氣從地層中開采出來,雖經分離,除塵和過濾,因其所含成份十分復雜,從單井計算,擊氣計量到配氣計量,氣體組分各不相同,所以節流裝置在使用中所受到的腐蝕亦各不同.特別對孔板直角人口邊緣和測量管內壁的沖刷、腐蝕尤為嚴重,這將影響孔板直角入口邊緣弧半徑rk和測量管內壁的相對粗糙k/d的規定標準,流出系數c將發生變化,流量測量不確定度超出估計數。
流出系數C偏離標準值的影響因素主要有3項。
2.1儀器本身產生的誤差
(1)孔板入口直角銳利度。(2)管徑尺寸與計算不符。(3)孔板厚度誤差。(4)節流件附件產生臺階、偏心。(5)孔板上游端面平度。(6)環室尺寸產生臺階、偏心。(7)取壓位置。(8)焊接、 焊縫突出。(9)取壓孔加工不規范或堵塞。(10)節流件不同軸度。
2.2安裝誤差
管線布置的偏離,管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的,其產生的主要原因是現場不能滿足直管段要求的長度。
2.3(1)孔板彎曲(變形)。(2)上游測量管沉積臟物。(3)上游端面沉積臟物。(4)孔板入口直角邊緣變鈍,破損。(5)雷諾數范圍不符合標準規定。(6)管道粗糙度影響,管道粗糙度增加,管道粗糙度變化不定。
3 解決天然氣計量問題的途徑
3.1加強管理,提高人員素質
孔板流量計易于偏離標準的原因在于儀表本身的工作原理與結構特點,儀器自身誤差是制造時產生的安裝和使用誤差則是在安裝時或長期使用中由于流體介質腐蝕、磨損、沾污等造成的.因此,應嚴格按技術要求安裝流量計量系統,消除安裝誤差.在使用過程中,操作人員應做好系統的檢修、維護、保養工作,延長其使用壽命, 減小計量誤差.同時,在實際應用中應強化宣貫SY/T6143-1996標準力度.。 <<天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996)中提到了減少誤差的方法.入附錄<<節流安置在使用中出現部分偏離標準規定的處理>>中規定在實際應用中采取在流出系數C中增加二個修正系數,即孔板入口尖銳度修正系數和管壁粗糙修正系數或者采用可換孔板節流裝置。因此在天然氣計量的實際應用中應深入研究,吃透<<天然氣流量的標準孔板計量方法>> (SY/T6143-1996)的精髓,嚴格按標準規定安裝、使用、處理數據,保證天然氣計量的準確性。
3.2測量儀表的正確選用
測量儀表應首選標準節流裝置,當流量變化范圍大時要考慮用寬量程智能差變,其它類型檢測儀表在相應的計量天然氣的標準出前臺,應慎重選用,二次儀表的計量模型應符合 SY/T6143-1996的要求計算FZ能輸入組份,實時計算C值。
3.3加強技術培訓,借鑒國外經驗
引進、消化、吸收近幾年發展起來的天然氣計量新技術。從國外情況來看,在天然氣國際貿易中能量計量幾乎已全面取代傳統的體積計量,而我國的天然氣計量領域中體積計量仍占統制地位.為了盡快與國際接軌,使用單位可以與各科研究院所聯合攻關,開展天然氣能量計量的試驗工作,并在此基礎上完成標準化。為了加快試驗進度,建議引進國外先進的在線氣相氣色譜系統和流量計算機,在消化引進技術的基礎上發展適合我國國情的天然氣能量計量系統。

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