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天然气流量计的选型及其计量发展趋势


文章日期:2017-06-17|阅读数:


天然气作为当前一种主要的能源及化工原料,在社会经济发展与人们生活中都起着举足轻重的作用。本文先对几种常见天然气流量的优缺点进行了简单介绍,后对其选型及发展趋势做出了建议,以期方便大家进行合理的太燃气流量计选择。

随着对能源利用技术的不断开发与发展,天然气作为一种低污染、低排放、热值高的一次能源和拥有较高附加值的化工产品,必然在社会经济发展中被广泛应用。在天然气流量计的发展方面,我国起步较晚,虽然在其设计、选型、安装、使用、管理及气质分析等一些方面,有了一定的进展及成果,但是总体来说,与国外一些发达还存在着一定的差距。表现在计量仪表的相对质量不高,配套性较差等方面。因此,准确选择计量仪表,是十分重要的。

1.几种常见天然气流量计的概述

1.1 孔板式流量计

 

孔板式流量计是研究***早,也是研究***细,标准化程度***高的一种流量计。整套流量计由三部分设计组成:压差变送器、节流装置、流量显示仪。优点:结构容易被复制、性能稳定可靠、简单牢固、使用寿命长,价格低廉等。缺点:测量范围有限、占地面积大、压力损失大、输出信号为模拟信号,可重复性低、影响精准度的因素多且复杂。

1.2 气体涡轮式流量计

 

气体涡轮式流量计属于容积式流量计的一种。是通过流体的流动动力驱使涡轮旋转,并通过测量转数及转子来对气体流量进行测量的。优点:量程比宽、准确度高、重复性强、结构轻便、信号分辨力强,流通能力大。缺点:叶轮轴内容易被介质中的一些杂质卡死或损坏,实用效果不理想。

1.3 气体腰轮式流量计

 

腰轮流量计也属于一种容积式计量仪,其运用的是机械测量的元件把流体分割成单个既定面积的体积部分,然后不断重复、逐次进入计量室进行充排体积的测算及总流量测定的方法。优点:准确度高、对流要求不严格、量程比大、不需要直管段。缺点:壳体与转子之间间隙太小,容易造成堵塞或污染。

1.4 超声波流量计

 

20 世纪 90 年代开始得以应用的一种流量计。优点:不受管内气体压力、温度等组分变化的影响,测量范围宽,准确度可达 0.5%,坚固耐用。缺点:价格偏高,不适用于小口径管道测量。

1.5 涡街流量计

 

涡街流量计是一种振荡型流量计,基于卡门涡街原理制成。优点:构造简单、维护量小、稳定可靠、使用寿命长、压力损失小、量程比宽。缺点:对雷诺数有具体要求 Re≥4000,因此范围受限、准确度易受影响。

1.6 旋涡式流量计

 

旋涡式流量计主要由压力变送器、流量传感器、智能流量计算仪、温度变送器等组成。优点:结构简单、可靠性强、量程比大、维护量小、不受流体温度等成分影响。缺点:压损较大、不适用低压力场合、受磁场及机械振动干扰影响较大。

2 天然气流量计的选型

 

在对天然气的流量计进行选型时,首先要对流体的实际情况非常了解,然后还需考虑以下几点要素:

2.1 流体特征

 

流体的温度、粘度、密度、压力、润滑性、脏污、化学性质、腐蚀、气体压缩系数、比热容、脉动流、混相流等

2.2 仪表性能

 

包括精准度、可重复性、测量范围、压力损失、线性度、上下限流量等;

2.3环境条件

包括环境的安全性、湿度、温度、防爆、电磁干扰等;

2.4安装要求

包括流体流动方向、管道布置方向、管径、上下游的直管段长度、管道振动、维护空间、辅助设备(如排污、过滤)等;

2.5 维护需求及价格方面的因素

如购置费、运输费、安装费、校验费、维修费、能耗、使用寿命、备件备品等。

 

根据上述标准及因素,举例来说,对于油田湿气的计量:由于其内含大量的饱和性水蒸气,当温度降低就会出现水凝结现象;而且分离不彻底的湿气中还含有一定的油污或油滴,属于脏污介质;间断性计量,又会导致水、油在管线内部沉积;并且井与井之间产气量相差极大,致使流量变化大,很难找到合适的流量计量仪表[4]。针对这种情况,可用旋涡式流量计对小口径的场合进行节能计量;对于气体条件比较洁净的,可以选气体容积式的流量计;而对于那些大口径湿气输送,只能选择孔板式流量计,而且还要采取如孔板加疏水孔的措施,以提高其准确度。

3 .天然气流量计的发展趋势

 

首先,21 世纪我国加入世贸组织以后,天然气的计量方法必然受到贸易影响,由体积计量向能量式计量转变,以期实现与国际天然气相关贸易计量方法顺利接轨。

 

其次,随着市场经济的发展需要,计量仪表的选型必然由单一向多元化仪表方向转变。例如对于大流量、高压的流体可以选择气体超声流量计;对流量范围变化较大的中流量流体可以选择文丘里管。

第三,天然气流量计必然受互联网及电子技术迅猛发展的影响,向实时、智能、在线、实流检定方向发展。天然气计量管理,通过利用网络计算机技术将对影响测量结果的各个环节及因素,进行科学的全程动态管控。

 

***后,人们对于天然气计量的管理和重视将随着市场经济的发展而发生根本改变。计量标准由单一向多重化标准发展转变;对计量器使用现场及相关工作人员加强管理;对于流量计的选型也将更加慎重细致等。

4 结语

 

我国在天然气资源的拥有量上是比较丰富的,但是对天然气的有效利用却存在严重滞后的情况。通过西气东输工程对能源结构调整的作用,使得 2015 年较前十年天然气的使用上升了近十个百分点。而国内现在的天然气计量设备还没有形成统一的标准,大大阻碍了与国际接轨的进度。因此,我们要积极学习并引进国外的先机技术及设备,努力完善我国天然气计量方面的技术水平,并对天然气田运用的流量计进行科学合理的选型,以便得出准确的计量数据,为实现我国天然气的高效开发及使用奠定基础。

 

 


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