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大流量天然气的计量和仪表检定

时间:2014/2/26 15:58:24 点击:2108

  核心提示:0 前言作为天然气管道工业中的关键环节,天然气流量计量直接影响到企业的社会效益和经济效益。虽然中国天然气的开采量在不断地提高,但是由于中国天然气使用量以每年20%左右的速度在上涨,因此中国仍需要大量的进口天然气,以满足逐渐增大的国内市场需求。在长输管道中,流量计的作用非常大,因此,笔者对此进行一系列...
    0 前言

    作为天然气管道工业中的关键环节,天然气流量计量直接影响到企业的社会效益和经济效益。虽然中国天然气的开采量在不断地提高,但是由于中国天然气使用量以每年20%左右的速度在上涨,因此中国仍需要大量的进口天然气,以满足逐渐增大的国内市场需求。在长输管道中,流量计的作用非常大,因此,笔者对此进行一系列探讨,如有不正之处,希望大家予以批评指正。

    1 发达国家在天然气流量计量检定方面的发展情况

    1.1 加拿大采用的天然气计量检定设备

    在加拿大的Winnipeg附近有一所新建的、大流量的、高压的天然气流量仪表检定站。该检定站在目前世界上属于压力最高、鉴定能力最强的实流检定站。在该站的上游还有一座气体压缩机站,将天然气管道内部压力控制在6.5MPa左右,在标准情况下,输送天然气的流量可以达到2.4×106m3/h,天然气在进行流量检定后回到上游管道内。

    1.2 荷兰采用的天然气流量计量检定设备

    作为老牌发达国家,荷兰在天然气流量计量检定方面取得了一系列的成绩,西面我们对其进行简述:

    1)威斯特伯格高压检定设备。在混合厂和气井之间的大口径气体管线上,安装有该型设备。该设备采用标准表发进行流量的检定,由10台4000m3/h量程的气体涡轮流量计组成该标准表,最高的工作压力为6.2MPa,在标准情况的最大工作压力下的最大流量为2.4×106m3/h,此外该设备有两条检定管路,一条为口径>DN500的流量计;另一条为DN400的流量计。在标准情况下,流量在6000~2.4×106m3/h范围内时,该设备的不确定度在0.3%以下。

    2)哥罗宁根高压检定设备。该设备很少用来检定气体的流量,大多数情况下都是用于科学研究中,主要负责在荷兰地区高压测试设备的量值的传递过程中检定其工作标准。该设备也是采用的标准表法,同时配有两套标准气体流量计,其中一套有四台气体涡轮流量计与一台400m3/h的容积式气体流量计来构成次级标准;同时,主级标准采用容积式气体流量计十台,每台流量计的最高流量均能达到400m3/h。由两级标准构成的检定设备,在标准状况下最大的压力鉴定范围在0.9~4.1MPa范围内,最大流量在45~3.6×104m3/h范围内,不确定度可以控制在0.19%的范围内。

    2 仪表配置模式的确定

    2.1 合理配备天然气流量计量仪表

    在天然气管道工业中天然气流量计量一直是其中最重要的环节,不仅关系到企业降低成本、经济分析、贸易交接等因素,还直接影响到企业的经济效益。因此天然气流量计量仪表的配备不仅要考虑到天然气增压站、分输站以及进出口的贸易交接需要,还要考虑到管道的环境保护以及泄漏检测等的需求,进行综合分析。

    目前,在筹备过程中的天然气计量站在未来的建设中都要遵循相关的国际计量组织提出的“天然气测量系统基本要求”,也要遵循欧洲共同体相关的“天然气测量系统的基本要求”,还要遵循中国即将推出的相关技术文件的要求。其中具体的设计准则可以见下表1、表2。

表1 推荐的贸易交接计量站仪表配置设计准则

表2 不同准确度等级的计量回路所要求配套仪表不确定度要求

    2.2 国内外天然气管道中流量计量仪表的应用状况分析

    2.2.1 中国国内的天然气管道中的流量计量仪表的种类以及应用现状

    在国内的天然气管道工业中大多数采用高级孔板阀、标准孔板差压式流量计等作为贸易交接的计量仪表,在部分口径较小的管道中也有采用涡街流量计的情况。

    但是在绝大多数的管道中(无论建成时间的早晚),大多都采用孔板差压式流量计作为贸易交接用,这种流量计的节流元件是标准孔板,并配备就位流量记录仪或者是差压变送器。

    随着近年来天然气管道建设的规模逐渐扩大,例如:鄯-乌、陕-京、三亚-八所等天然气输气管道的流量计量系统中,均采用大量的计算机与孔板流量计配合使用,来准确的计量流量压力、温度补偿等。在新建的涩-宁-兰天然气长输管道中,采用高级孔板阀,并配备大量的流量计算机以及温度、压力、差压变送器来进行流量补偿的计量。

    2.2.2 国外的天然气管道中的流量计量仪表的种类以及应用现状

    目前,国外的天然气长输管道的流量计量系统中大多采用气体超声流量计、气体涡轮流量计、气体腰轮流量计以及孔板差压式流量计等。据国外权威机构的统计,在计量系统中有2/3都是采用孔板差压式流量计,另外的三分之一采用的其他类型的流量计。作为最近得到长足进步的气体超声流量计以及高精涡轮流量计,由于具有较高的技术含量,所以他们在未来必定会有广阔的发展前景。

    3 结论

    综上所述,由于天然气管道计量工作的重要性,我们必须保证流量计量系统的安全、平稳运行,同时对于检定数据也有较高的要求。由于流量计的检定结果直接影响到企业的经济效益,因此我们必须保证计量的准确度。但由于中国石油天然气行业的特殊现状,严重制约了行业的向前发展,因此我们必须在具体的工作中通过合理的配置实用流量计,来达到促进中国能源行业向前发展的目标,继而推动社会的不断进步。

作者:佚名 来源:不详
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