淺析天然氣流量計類別與影響計量精度問題

淺析天然氣流量計類別與影響計量精度問題

1 天然氣流量計類型 
  基于當前天然氣計量儀器的發展狀況，從測量原理角度分析，天然氣流量計可劃分為5類，分別為超聲波流量計、渦輪流量計、腰輪流量計、孔板流量計以及皮膜表[1-4]。各類流量計具體工作原理和特點等如表1所示。 

2 計量精度影響因素分析 
1、 壓力、溫度 
天然氣狀態對壓力與溫度的變化十分敏感，氣體體積在計量標準狀態下，根據介質材料溫度和壓力，結合實際天然氣運營情況，合理調準天然氣標準范圍，可以有效降低計量偏差。在北方，冬夏溫差大，天然氣流量計量誤差范圍3% ～8%，倘若未制定介質壓力和溫度計量規范，燃氣公司會有一定程度損失[1-4]。
2 、計量環境溫度 
 天然氣計量精度也受到環境溫度變化而變化，環境溫度變化時，測量精度有所降低。長時間處于溫度不穩定狀態會導致儀器出現問題，計量裝置中有一種儀器為流量傳感器，是一種熱膨脹性材料制成的，流量傳感器對工作環境溫度的變化感知很靈敏。計量環境溫度很低時，天然氣計量會較慢，計量誤差也會較大，一般為正常計量值的2.6 ～3.9 倍，表明工作環境溫差變化對計量儀表計量精度影響較大[5]。
3 、技能與培訓 
儀器操作人員對計量規范的認識以及技能的提高，有利于降低人為計量偏差。針對從事流量計量工作的人員，要加強技能培訓和學習，提高計量隊伍整體綜合水平，首先，要了解計量儀表性能，檢測不同壓力和溫差下儀表流量，根據工作環境選擇型號、性能合適的計量儀器 ；其次，對操作人員進行安裝培訓，特別要了解計量器的工作原理，避免因人為操作不當導致計量儀器安裝不對，引起較大的計量偏差。針對上述問題，要加強對工作人員技能培訓，普及天然氣流量計量誤差知識，掌握計量裝置工作原理，才能有效保證燃氣公司天然氣輸送運行狀態安全。
3 不同類型流量計精度影響因素分析 
1 、速度式流量計計量精度分析 
速度式流量計中使用Z為廣泛的是超聲波流量計，速度式流量計還包括渦輪流量計、渦街流量計、旋進旋渦流量計。對速度式流量計計量精度影響較大的因素主要有 ： 
(1) 流體密度、粘度。密度和粘度越大，計量阻力越大，計量精度會降低，只有流體流速和流態均較平穩時，才能提高計量精度。 
(2) 對渦輪流量計安裝要求。測量儀器安裝偏斜也會造成計量誤差。 
(3) 機械部件。儀器部件尺寸也會對渦輪儀計量結果產生影響，流體含有雜質或者流量計長時間運行，會對成軸承壓產生磨損，計量準確性降低。
3.2 容積式流量計計量精度分析 
容積式流量計Z為典型的是腰輪流量計，計算流量公式如下 ：
q =?n·V
式中 ：q 為體積流量，m3/s ；n 為轉動次數，周/s ；V 為一定時間排出流量體積，m3/ 時間。
其中泄漏量對計量準確性影響較大。泄漏量與流量計組成部件間隙有關，部件之間的間隙越大，計量誤差越大，計算泄漏量引起的流量誤差公式如下:

在選用流量計的時候，應注意對儀器部件間隙參數檢查，確保各項參數在精度允許范圍內，才能滿足誤差測量要求。
3 、差壓式流量計計量精度分析 
 差壓式流量計主要為孔板流量計，對該儀器測量精度影響較大的是天然氣的流體特性、儀器本身性能、以及安裝使用條件等，具體分析如下 ： 
(1) 壓力和溫度。環境溫度和壓力的變化對天然氣密度、壓縮系數以及粘度都會產生影響，測量流體中含有雜質可能會導致部件轉角口、管彎處形成沖刷和腐蝕。 
(2) 儀器性能。流量計儀器孔板厚度、端面平整度、部件的軸度、取壓位置、引壓管位置的設定以及引管長度等，都會對流體積液產生影響，從而計量結果精度降低。 

 (3) 工況條件。安裝管線合理性直接關系到流量計偏離中心，直管段測量的準確性。同時，環境溫度、濕度、電磁干擾等對測量儀器有影響。
4 結語 
 正確選擇流量計的種類，了解各種流量計的使用要求，對提高天然氣計量精度、降低計量偏差十分重要。操作人員應提高專業技能和知識水平，熟悉掌握儀器儀表技術特征，減少操作誤差，提高計量準確率，確保設備安全運行。
擴展閱讀：天然氣流量計