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關(guān)于國內(nèi)天然氣流量計(jì)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析
隨著中國的節(jié)能減排政策持繼推進(jìn),國內(nèi)的工業(yè)能源結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷著深層次的調(diào)整,天然氣作為一種清潔的能源類型,其作用和優(yōu)勢(shì)日益在工業(yè)化的進(jìn)程中顯現(xiàn),近年來,天然氣市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也不日益加劇,因此在這種情形下,無論是天然氣生產(chǎn)和供應(yīng)企業(yè),還是天然氣的使用企業(yè)都需要對(duì)于天然氣的流量信息有一個(gè)及時(shí)獲取、處理與分析,以便有效地降低企業(yè)經(jīng)營成本,同時(shí)也有助于服務(wù)質(zhì)量的提高,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)地位。
目前國內(nèi)的油氣田改制及經(jīng)營理念改變,使得天然氣生產(chǎn)及運(yùn)輸部門間及使用企業(yè)的傳統(tǒng)管理調(diào)度關(guān)系得到了根本改變,并產(chǎn)生了雙方間各自追求利益zui大化的供求關(guān)系,這就讓使用企業(yè)對(duì)天然氣認(rèn)識(shí)到了經(jīng)濟(jì)、實(shí)時(shí)及計(jì)量的重要性,科學(xué)技術(shù)是*生產(chǎn)力,在天然氣的流量測(cè)量方面采用*的流量計(jì)測(cè)量設(shè)備必定能夠有效地降低成本,在天然氣生產(chǎn)與銷售、使用的上下游企業(yè)需要對(duì)此做出有效的應(yīng)對(duì),運(yùn)用更為*的技術(shù)和設(shè)備對(duì)天然氣進(jìn)行測(cè)量。
一、天然氣流量計(jì)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.天然氣流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
天然氣計(jì)量是種天然氣流量測(cè)量,它是在天然氣的流動(dòng)過程里進(jìn)行間接測(cè)量的,其測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決整套測(cè)量系統(tǒng)合理地設(shè)計(jì)、建設(shè)、維護(hù)及操作等全過程質(zhì)量。為有效實(shí)施全面質(zhì)量管理就需要計(jì)量系統(tǒng)依照統(tǒng)一技術(shù)要求來保證天然氣流量計(jì)量準(zhǔn)確度,這樣制定合理科學(xué)的天然氣流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)就很有必要了。有關(guān)天然氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)里,主要的標(biāo)準(zhǔn)是流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),除此之外還包含天然氣的密度、發(fā)熱量、組成及壓縮因子等參數(shù)測(cè)量及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)、安全及儀器儀表等標(biāo)準(zhǔn),天然氣的計(jì)量所涉及領(lǐng)域是比較廣泛的,其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也就比較多了。美國的石油工業(yè)比較發(fā)達(dá),天然氣的計(jì)量技術(shù)也就比較*,還有完善的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及*計(jì)量設(shè)備,其1978年通過的《天燃?xì)夥ā酚行Ыy(tǒng)一了聯(lián)邦政府及各州間的天然氣價(jià)格,改變了原有計(jì)量方式,以實(shí)際能量含量/ft3來計(jì)量,并作為買賣的基礎(chǔ),這種新計(jì)量方法是基于天然氣發(fā)熱量測(cè)量及質(zhì)量測(cè)量的兩種獨(dú)立系統(tǒng)所產(chǎn)生的新天然氣能量的測(cè)量系統(tǒng)。他們所使用的容積式流量標(biāo)準(zhǔn)是《容積式流量計(jì)》,并使用孔板流量計(jì)來測(cè)量天然氣及烴類氣體。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在1998年頒發(fā)了有關(guān)天然氣計(jì)量站的基本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里反映了歐盟的要求情況。同時(shí),ISO也制定了相關(guān)天然氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及建議,在我國現(xiàn)在還沒有形成有關(guān)天然氣計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),我國現(xiàn)在采用的SY/T6143-1996和GB/T11062-1998等標(biāo)準(zhǔn),可這些標(biāo)準(zhǔn)還沒有覆蓋到天然氣計(jì)量各個(gè)方面,尤其是天然氣的貿(mào)易計(jì)量里缺乏系統(tǒng)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.天然氣流量計(jì)量?jī)x表有哪些類型
?。?)孔板流量計(jì)與渦輪流量計(jì)
孔板流量計(jì)在國外的使用率在60%左右,我國的使用率為90%,可以說,這種技術(shù)已經(jīng)比較成熟了,可仍有需要改進(jìn)及革新的地方,現(xiàn)在改進(jìn)的地方一直集中在有關(guān)天然氣的計(jì)量誤差縮小方面,并且國內(nèi)外對(duì)孔板流量計(jì)的上游管線安裝質(zhì)量進(jìn)行了大量研究,一般在生產(chǎn)中,采用的是流量調(diào)節(jié)器來減少其對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度影響的,孔板流量計(jì)已引入了數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存及監(jiān)控系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)對(duì)溫度及壓力等參數(shù)監(jiān)測(cè)有效實(shí)現(xiàn)了流量實(shí)時(shí)修正提高了孔板計(jì)量的準(zhǔn)確度。美國現(xiàn)在研制出了一種運(yùn)用埋置在孔板面里的小型傳感器對(duì)孔板壓差進(jìn)行測(cè)量的新孔板流量計(jì),孔板結(jié)構(gòu)正由一孔向多孔及多槽結(jié)構(gòu)發(fā)展,并有效降低了測(cè)量誤差。渦輪流量計(jì)為第二廣泛使用的計(jì)量技術(shù),荷蘭的天然氣管線運(yùn)用了2600臺(tái)以上的各尺寸渦輪流量計(jì),這項(xiàng)技術(shù)也是比較成熟的,具有著重復(fù)性高、準(zhǔn)確度高、結(jié)構(gòu)緊湊及使用范圍寬等特點(diǎn),要讓渦輪流量計(jì)充分發(fā)揮作用,其準(zhǔn)確使用及選型是關(guān)鍵,它容易受到流體流動(dòng)特性及介質(zhì)物性影響,精度越高,影響也就越大,這種技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)為:改變轉(zhuǎn)子幾何形狀來擴(kuò)大流量計(jì)使用的流量范圍,通過改變旋轉(zhuǎn)部件耐磨性來增加使用壽命,運(yùn)用微處理器來監(jiān)測(cè)流量計(jì)使用情況。
?。?)超聲波流量計(jì)及其它流量計(jì)的計(jì)量技術(shù)
超聲波流量計(jì)主要是隨著IC技術(shù)發(fā)展起來的,并被應(yīng)用在實(shí)際中的非接觸式儀表,它具有準(zhǔn)確度高、無壓損、范圍寬、安裝使用費(fèi)低及無可動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn),也受到了廣大用戶歡迎,像英國、荷蘭及美國等國家已批準(zhǔn)用它為貿(mào)易結(jié)算中的法定計(jì)量器,也是第三種大口徑、高精度及高壓天然氣流量計(jì)?;パa(bǔ)式流量計(jì)是一種可替換計(jì)量技術(shù),并也被人們廣泛關(guān)注,在液體流量的測(cè)量上已使用了很長時(shí)間,并很成功,可在輸氣管線流量測(cè)量方面的經(jīng)驗(yàn)比較少,它主要有曲管式及直管式兩種構(gòu)型,在輸氣管上主要用在高壓及低容量場(chǎng)合,還處在實(shí)驗(yàn)階段,實(shí)際應(yīng)用并不是很多,激光技術(shù)中的光測(cè)法也正處于開發(fā)階段。
二、我國天然氣流量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.天然氣流量計(jì)量方式的智能化、自動(dòng)化及遠(yuǎn)程化發(fā)展
隨著計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,天然氣流量計(jì)量正向著實(shí)時(shí)、在線及智能化靠近,并且依賴著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信、管理及控制,像SCADA系統(tǒng)應(yīng)用及智能渦輪流量計(jì)的使用,除此之外,還能提供輔助儀表系統(tǒng),如溫度傳感器、壓力傳感器、氣相色譜儀及氣體密度計(jì)等,可依照標(biāo)準(zhǔn)程序來記錄、儲(chǔ)存及傳輸相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)及數(shù)據(jù)發(fā)布的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以及預(yù)計(jì)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,使得測(cè)量信息傳遞速度加快,準(zhǔn)確度不斷提高。
2.天然氣流量計(jì)中的干校技術(shù)及計(jì)量溯源性
在天然氣流量計(jì)里實(shí)施干校標(biāo)志著儀表的*性,基本上所有類型的流量計(jì)均在追求干校,可并不是所有流量計(jì)均能實(shí)現(xiàn),干校能夠?yàn)閮x表制造廠及用戶帶來較大經(jīng)濟(jì)利益,在超聲流量計(jì)里實(shí)施干校是很有可能的,運(yùn)用時(shí)間傳播法對(duì)時(shí)間及長度兩參數(shù)實(shí)施干校,從而求得流量計(jì)儀表系數(shù)。流量參數(shù)具有動(dòng)態(tài)性,其計(jì)量溯源性成為儀表準(zhǔn)確度中的較大問題,到現(xiàn)在上還沒有流量值實(shí)物標(biāo)準(zhǔn),基本上是運(yùn)用裝置對(duì)比來實(shí)現(xiàn)的,并通過傳遞標(biāo)準(zhǔn)將量值傳到工作儀表上,這種原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是種固定裝置,與流量計(jì)間有較大差別,這種標(biāo)準(zhǔn)不僅沒移動(dòng)性,還無法對(duì)流量參數(shù)動(dòng)態(tài)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)際反映,若是將流量計(jì)中的基本量綜合導(dǎo)出,就能是原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)了,其時(shí)間傳播法中的超聲流量計(jì)有可能成為原級(jí)標(biāo)準(zhǔn),如果成為現(xiàn)實(shí),將會(huì)帶來計(jì)量技術(shù)的革命性變化。
3.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善及計(jì)量方式由體積計(jì)量向能量計(jì)量轉(zhuǎn)變
我國的天然氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在不斷豐富、發(fā)展及完善,與國外標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,我國標(biāo)準(zhǔn)正在從單一標(biāo)準(zhǔn)向著多重標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展著。在天然氣計(jì)量方式上,我國也正在發(fā)展著變化,通常能量計(jì)量是以體積測(cè)量為基礎(chǔ),并配備發(fā)熱測(cè)量裝置發(fā)展而來的,用這種能量計(jì)量方式來結(jié)算是很公平的,對(duì)著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷完善,我國在天然氣貿(mào)易里實(shí)施能量計(jì)量是大趨勢(shì)。
三、本文結(jié)語
天然氣流量計(jì)量不僅是供需雙方間貿(mào)易結(jié)算的重要依據(jù),更是考核天然氣生產(chǎn)效率的重要技術(shù)指標(biāo),加強(qiáng)我國天然氣的流量計(jì)量技術(shù)改進(jìn)及完善,能有效促進(jìn)貿(mào)易公平,降低生產(chǎn)成本,提高其經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。(本文由潤中儀表科技有限公司整理發(fā)布)