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天然气计量与流量计选型


文章日期:2017-06-17|阅读数:


随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,为了改善由于煤炭供电供暖造成的大气污染和资源紧缺现象,人们开始在生产生活中大量的使用天然气,对于商用的天然气计量技术也逐渐受到人们的重视。我国目前对于天然气的计量水平与国外先进手段相比仍然存在一定差距,本文对现阶段我国常用的天然气流量计的种类以及优缺点进行简单的介绍,就天然气流量计选择过程中的注意事项和我国天然气流量计的使用情况进行分析。

流量计是计量学科学技术的重要组成部分,其计量的准确程度对于我国国民经济的发展和科学研究都具有重要意义。随着社会经济的不断发展,我国能源开始出现紧缺,使用流量计进行天然气用量的计量对节约能源和工业生产自动化具有十分重要的意义。我国石油行业将温度为 20C,压力为 101.325Kpa 下的天然气状态作为天然气使用过程中的计量标准。

 

1 .我国目前较常使用的天然气流量计的种类以及优缺点

1.1 孔板流量计的工作原理和优缺点

 

孔板流量计是以流动性连续方程和物理定律流量守恒作为计量基础,当天然气从节流装置通过时,会在孔板区域由于气体收缩产生静压力差,孔板流量计就是通过静压力差来计量通过的天然气流量。

 

孔板流量计由于其结构简单。安装容易以及可靠、耐用等特点比较适合于输送管道口径较大的天然气计量,孔板流量计计量标准***全,应用历史悠久,且价格便宜。但是孔板流量计的前后直管段要求够长,占地面积相对较多,在压损大时不适宜用作长管道运输的气体计量,且孔板流量计受到外界环境影响较大,对气体进行计量过程中容易存在精度误差。

1.2 气体涡轮流量计的工作原理和优缺点

 

气体涡轮流量计的工作原理是利用天然气传输过程中产生的气流推动流量计转子转动,通过转子的转动次数来计量气体的输送流量。

 

气体涡轮流量计的测量精度十分高且测量范围广,其精选涡轮的不确定度仅 0.25%,量程比达到 1:30,结构紧凑轻巧,后续的安装维护方面都十分方便简单。但是气体涡轮流量计装置中存在着可以滚动的零件,装置容易损坏,对传输的气体要求极高,在使用过程中使用寿命较短,增加了气体流量计量的成本。

1.3 涡街流量计的工作原理和优缺点

 

涡街流量计的工作原理是以卡门涡街原理作为基础制造的一种流体震荡性俄气体流量计。其具体的工作过程是在气体传输管道中安装一个漩涡发生体装置,当天然气通过管道进行传输时,在漩涡发生体的两侧会交替形成漩涡,在传输管道下游交替排列的旋涡列我们称之为涡街”,单位时间内通过某一点天然气通过的流速与涡街的数量成正比。

涡街流量计装置中不存在可以滚动的零件,其稳定性高,且使用寿命相比较于其他流量计来说更长,对装置R维护需求小。量程宽。R但是32104计的适用范围受到雷诺数 e D 的限制,只有在 eD 时才可以正常发挥其作用,由于涡街流量计是通过气流产生的涡街数来计量气体的流量,因此,不适合在有震荡干扰的传输管道中使用。

2.天然气流量计选型的注意事项

2.1 天然气使用环境的综合考虑

 

不同的天然气流量计对于安装环境和维护需求都是不同的,因此,在进行天然气流量计的选择时,需要综合考虑天然气的使用情况和仪表性能以及安装环境和维护价格等因素,尽可能的选择合适的天然气流量计。其中对计量对象实际情况的了解程度对流量计选择时十分重要的,流量计选型人员在进行流量计选型之前,需要对流量计安装区域天然气流量情况进行深入调查分析。以城市天然气燃气系统为例,城市居民区天然气燃气系统在做饭时候气流量是***大的,在不做饭的时候天然气基本不适用,其流量是***小的,此时选择孔板流量计就无法满足实际的计量需求了,在城市居民区安装天然气流量计时通常选择的是高质量的涡轮流量计。

2.2 生产油田湿气较大时所需的流量计选型考虑

 

油田产出的天然气通常都会有伴生的湿气,这些湿气中含有大量的水蒸气,当天然气温度较低时甚至会出现水滴凝结的现象。天然气分离过程中如果没有将湿气分离干净,在进行天然气间断计量时会导致水滴和混合水的油滴沉浸在传送管内,使得天然气流量的计量不准确。上文我们说过,涡轮流量计只适合于小口径并且不需要节能的天然气计量工程。对大口径含有湿气的天然气计量明显是不适用的,通常情况下,针对这种情况我们选择的是孔板流量计,但是在使用过程中需要采取孔板加疏水孔等措施提高流量计的计量精度。

2.3 其他环境下的流量计选型

 

对于温度在-40—+400CRe 5000—7000000 的天然气,其流速在相关规定范围内时,通常选用的是涡旋流量计。在进行油田开发时,天然气选型人员通常选用的是涡街流量计,这是因为涡街流量计相对而言磨损较小,流量计使用时间较长,但是涡街流量计的使用范围是受到斯特劳哈函数影响的,当计量调压站下游的流量减小时,由于天然气的流速无法达到相关标准,其计量结果是不的,因此,在进行油田天然气流量计量时,需要考虑天然气输送管道的较低流量。

3 .天然气流量计的使用情况

我国通过对天然气使用量进行分析,结合国外先进的天然气计量技术和计量标准,对天然气流量计不断进行改革,使得流量计的计量数据变得更加精准。但是由于是新型的计量仪器,在使用过程中仍然存在一些问题。

 

例如,气体涡轮流量计在进行气体体积计量时,通常要求被计量的气体在传输过程中是干净的,例如天然气、人工煤气等。但是部分天然气输送管道在建筑施工时由于扫线不够彻底,导致管道中存在焊渣以及泥土等物体,挡住了天然气过滤器,导致传输的天然气纯度不够,使得计量结果受到影响。

4.结束语

 

随着市场经济的不断深入发展,人们对于商用天然气计量的度和管理观念越来越重视,我国通过对天然气使用量进行分析,结合国外先进的天然气计量技术和计量标准,对天然气流量计不断进行改革,提高了流量计的度和可靠性,使我国天然气流量计量问题得到了解决。在进行天然气流量计选择时,企业应当根据施工需求选择合适的计量仪器,尽可能***大程度达到天然气计量的精准性和可靠性,为节约能源作出贡献。

 

 


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