天然氣流量測量的特點(diǎn)及其對儀表的要求

      天然氣作為一次能源，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升。發(fā)達(dá)國家一般已達(dá)到30％～40％，因此天然氣貿(mào)易交接計(jì)量所涉及的金額是巨大的，引起國際上的廣泛重視。    

      為了保證天然氣生產(chǎn)及利用企業(yè)的貿(mào)易計(jì)量公正合理，維護(hù)貿(mào)易雙方的正當(dāng)權(quán)益，歐洲最早制訂了EN1776：1998《天然氣測量系統(tǒng)基本要求》。我國在這一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T18603－2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》。

天然氣計(jì)量系統(tǒng)具有下列主要特點(diǎn)和基本要求：

       1)防爆要求 流體易燃易爆，可能的危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)按GB3836.1進(jìn)行分級，在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，任何儀表和電器設(shè)備選型和安裝都應(yīng)符合GB3836的規(guī)定。

       2)不中斷供氣要求 為了保證連續(xù)輸氣，不能因計(jì)量儀表維修等中斷供氣，計(jì)量站和計(jì)量回路宜設(shè)置旁通，對于重要的大流量用戶，推薦采用并聯(lián)雙計(jì)量回路。旁通閥和并聯(lián)雙計(jì)量回路上游閥或(下游閥)應(yīng)選擇關(guān)閉性能好、耐用、有檢漏裝置的截?cái)嚅y，避免非計(jì)量流失。

       3)工況的多樣性 天然氣從采集、處理、運(yùn)輸?shù)椒峙涞母鱾€(gè)環(huán)節(jié)都需要計(jì)量，采集環(huán)節(jié)流體臟污，氣體帶液甚至混有固相。不同的氣井壓力差異大。運(yùn)輸環(huán)節(jié)流體壓力也較高，但分配到最終用戶處，壓力可能降得很低。因此，不同環(huán)節(jié)的流量測量應(yīng)了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論。

       4)不同的準(zhǔn)確度要求 天然氣計(jì)量屬大宗能源計(jì)量，而且流量值越大，涉及到的結(jié)算金額越大。而所配置的計(jì)量儀表的價(jià)格與準(zhǔn)確度有關(guān)，準(zhǔn)確度越高，價(jià)格也越高，計(jì)量值相對較小的計(jì)量系統(tǒng)，一般承但不起價(jià)格昂貴得多的高準(zhǔn)確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。下表所列是不同等級的天然氣計(jì)量系統(tǒng)儀器儀表配備指南和不同等級的計(jì)量系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)確度要求。

當(dāng)供用氣雙方用能量流量交接時(shí)需要配套的項(xiàng)目。 
 
      1) 計(jì)量系統(tǒng)不同的輸出量類型和計(jì)量單位 計(jì)量系統(tǒng)由天然氣流量計(jì)和進(jìn)行不同參數(shù)測量的變送器、流量計(jì)算及確定各輸出參數(shù)的轉(zhuǎn)換裝置組成，根據(jù)系統(tǒng)的組成和需要，輸出量可以是：標(biāo)準(zhǔn)體積流量、質(zhì)量流量和能量流量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量以Nm3/s為單位；工作狀態(tài)體積流量以m3/s為單位；質(zhì)量流量以kg/s為單位；能量流量以MJ/s為單位［4］。
 
      2) 天然氣組分變化 由天然氣組分變化引起的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度變化，壓縮因子變化，都將影響流量測量準(zhǔn)確度，因此在計(jì)量值大的計(jì)量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時(shí)取樣，進(jìn)行全組分分析。
 
      3) 超壓縮因子變化 天然氣超壓縮因子FZ是因天然氣特性偏離理想氣態(tài)定律而導(dǎo)入的修正系數(shù)。超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應(yīng)實(shí)時(shí)計(jì)算其數(shù)值。
 
      4) 實(shí)流校準(zhǔn) 天然氣干線流量計(jì)主要特點(diǎn)為高壓(2Mpa以上)、大口徑(DN150以上)、高精確度(0.5級以上)。

      我國從塔里木到上海的輸氣干線總長為4000多公里，壓力為10Mpa，管徑為DN1000，這些特點(diǎn)要求輸氣干線流量計(jì)應(yīng)具有高精確度、穩(wěn)定可靠的計(jì)量系統(tǒng)和配備相應(yīng)的校準(zhǔn)裝置。
實(shí)流校準(zhǔn)應(yīng)在與實(shí)際操作條件相近的條件下進(jìn)行，然而，如果將條件差異鎖引起的不確定度估算考慮在內(nèi)，在不同條件下校準(zhǔn)的也是可行的。
   
     在計(jì)量值大的計(jì)量站，應(yīng)在計(jì)量管道上串聯(lián)安裝一套校準(zhǔn)用附加流量計(jì)，以便定期進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)。