天然气计量中存在的问题及对策

天然气计量中存在的问题及对策一、天然气计量的现状天然气是一种高效、清洁燃料和优质的化工原料。中国是天然气资源比较丰富的大国，资料显示，我国天然气远景储量达3.8×1013m3(38万亿m3),目前已探明储量就有1.6×1012m3(1.6万亿m3)。仅胜利油田年采输量就达近2.0亿立方米。天然气流量计量已经成为天然气工业生产发展的重要组成部分,在企业生产和经营管理中，流量计量是一项日常进行的重要的技术基础工作。流量计量既是天然气供需双方贸易结算的依据,又是生产部门采输和衡量天然气用气效率的主要技术指标。天然气的准确计量不但能实现公平的贸易结算,而且能为改进生产工艺,提高产品质量,降低产品生产成本,确保安全生产等提供依据,提高经济效益和社会效益。二、目前天然气计量中存在的问题及产生的原因天然气流量计量仪表品种多,计算模型五花八门,如标准孔板流量计、涡街流量计、旋进漩涡流量计、超声流量计等。目前，除了标准孔板流量计外,其他流量计缺乏必要的标准或技术规范支持。孔板流量计自20世纪70年代引入我国使用，逐步在天然气流量计量中获得了广泛应用。1983年我国制定了天然气行业标准天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-83)，并于1996年经过修订，成为现在执行的标准：《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-1996)，此标准在孔板的结构形式、技术要求、节流装置的取压方式、使用方法以及流量计算及其不确定度方面进行了规范，为天然气流量的标准孔板计量提供了标准依据。但孔板流量计在天然气流量计量中还存在不少问题。孔板流量计由三部分组成：节流装置、差压变送器和流量显示仪。由于现场安装很大一部分仪表在露天或者室外工作条件恶劣的情况下，节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线是使用维护的重点。《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-1996)中指出，天然气从地层中开采出来，虽经分离、除尘和过滤，因其所含成份十分复杂，从单井计量、集气计量到配气计量，气体组分各不相同，所以节流装置在使用中所受到的腐蚀程度亦各不同。特别对孔板直角入口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重，这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d，使其超出规定标准，导致流出系数c发生变化，最终使流量测量不确定度超出估计数。流出系数C偏离标准值的影响因素主要有3项。2．1仪器本身产生的误差(1)孔板入口直角锐利度超出标准规定。(2)管径尺寸与计算不符。(3)孔板厚度误差。(4)节流件附件产生台阶、偏心。(5)孔板上游端面平度。(6)环室尺寸产生台阶、偏心。(7)取压位置。(8)焊接、焊缝突出。(9)取压孔加工不规范或堵塞。(10)节流件不同轴度。2．2安装误差管线布置的偏离，管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的，其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。2．3使用误差(1)孔板弯曲(变形)。(2)上游测量管沉积脏物。(3)上游端面沉积脏物。(4)孔板入口直角边缘变钝、破损。(5)雷诺数范围不符合标准规定。(6)管道粗糙度影响（管道粗糙度增加、管道粗糙度变化）。三、解决天然气孔板计量问题的途径3．1依据标准，加强仪表的安装、使用、维护等管理，消除人为误差孔板流量计易于偏离标准的原因，在于仪表本身的工作原理与结构特点，仪器自身误差是制造时产生的，安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此,应严格按技术要求安装流量计量系统，消除安装误差。在使用过程中，操作人员应做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命,减小计量误差。同时,在实际应用中应强化宣贯彻SY/T6143-1996标准力度，《天然气流量的标准孔板计量方法》（SY/6143-1996)中提到了减少误差的方法。附录《节流装置在使用中出现部分偏离标准规定的处理》中规定，在实际应用中采取在流出系数C中增加二个修正系数，即孔板入口尖锐度修正系数和管壁粗糙修正系数，或者采用可换孔板节流装置。因此在天然气计量的实际应用中应深入研究，吃透《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/T6143-1996)的精髓，严格按标准规定安装、使用、处理数据，保证天然气流量计量的准确性。3．2正确选用配套的仪表测量仪表应首选标准节流装置，当流量变化范围大时要考虑用宽量程智能差变，其它类型检测仪表在相应的计量天然气的标准出前台,应慎重选用。二次仪表的计量模型应符合SY/T6143-1996的要求，能输入组份实时计算C值。3．3借鉴国外先进技术，加快新型流量计的开发从国外情况来看，在天然气国际贸易中，能量计量几乎已全面取代传统的体积计量，而我国的天然气计量领域中体积计量仍占统制地位。为了尽快与国际接轨，引进、消化、吸收近几年发展起来的天然气计量新技术成为当务之急，使用单位可以与各科研究院所联合攻关，开展天然气能量计量的试验工作，并在此基础上完成标准化。为了加快试验开发的进度，建议引进国外先进的在线气相色谱系统和流量计算机，在消化引进技术的基础上发展适合我国国情的天然气能量计量系统。