天然氣相對于煤、石油而言, 屬于高效節(jié)能的一種資源, 因此廣受社會各界的青睞。我國是一個天然氣資源儲備豐富的之一, 而工業(yè)的發(fā)展、城市化建設均離不開能源的支持, 因此, 合理利用天然氣資源對于我國工業(yè)發(fā)展具有重要意義。然而, 我國在天然氣計量方面仍處于落后階段, 如何提高天然氣計量的準確性, 是當前面臨的重要問題。天然氣的計量影響因素較多, 我們必須了解各種因素, 才能采取有效的措施, 提高天然氣計量的賺取額度, 為天然氣的利用提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

差壓流量計主要包括孔板式、阿牛巴以及彎管式。 (1) 孔板式流量計。孔板式流量計原理為質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律, 即流體連續(xù)性方程和伯努利方程。流體流量越大, 差壓越大, 以此為依據(jù)對流體流量進行測量。該樣式的流量計所用的節(jié)流件全球通用, 無需進行實流校準, 且結(jié)構(gòu)簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價格較低, 因此具有廣泛的應用。缺點是范圍寬度為3:1, 限制了其應用范圍, 而法蘭連接法容易導致跑冒滴漏現(xiàn)象, 增加了后期的維護成本。 (2) 阿牛巴流量計。阿牛巴流量計工作原理為充滿導管的流體流經(jīng)流量計的檢測桿時, 檢測桿的迎流面和背流面會產(chǎn)生不同的壓力值, 前者為全壓平均值, 而后者則被稱為靜壓值, 兩者的差值就是計算流體流速和流量的主要依據(jù)。阿牛巴流量計安裝較為簡單, 壓損較小, 準確度高, 強度好, 耐磨損性能較好, 防泄漏性能好。但缺點是迎流面和背流面的取壓孔容易發(fā)生堵塞, 且迎面取壓孔的邊緣處容易受流體的磨損, 因此容易出現(xiàn)測量性能不穩(wěn)的現(xiàn)象。 (3) 彎管流量計。彎管流量計以質(zhì)量守恒、能量守恒和動量矩守恒三大定律為測量技術, 流體經(jīng)過管道的拐彎處時, 內(nèi)側(cè)流速大于外側(cè)流速, 且呈現(xiàn)一定的規(guī)律性, 當彎管的角度為45°時, 只要測量彎管內(nèi)外壓差和流體的密度時, 就可計算出流體的流速, 然后根據(jù)流體所經(jīng)彎管的橫截面積, 即可求得流體的流量。彎管流量計不受插入件或節(jié)流件的影響, 無壓力損失, 精度高, 可重復性好。直管段范圍要求較寬, 而傳感器的磨損或者結(jié)垢, 對流量計的精度影響較小。缺點是對測量大流量流體較為準確, 而小流速測量準確度較差。

渦輪流量計是一種管徑中全截面流速流量的流量計, 其測量原理是將一組葉輪懸置于流體中, 流體流動時帶動葉輪轉(zhuǎn)動, 然后根據(jù)葉輪的轉(zhuǎn)動速度來獲得流體的平均流速, 并以此為基礎計算出流體流量。渦輪流量計優(yōu)點是精準度較高, 可控制誤差在±0.2%至±0.5%之間, 壓損小、重復性好、穩(wěn)定性高、能快速響應且該流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊, 體積小, 安裝以及后期維護較為簡單。缺點是測量結(jié)果受流體性質(zhì)影響較大, 當流體介質(zhì)的粘度、密度、壓力等因素發(fā)生變化時, 可對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響。

氣體超聲波流量計是利用流動狀態(tài)下的流體對超聲束的作用, 以檢測流體體積的一種測量儀表。超聲波流量計精準度較高, 可控制誤差在0.5%以內(nèi);比較適用于非接觸性測量, 如管網(wǎng)流動狀態(tài)的評估測量;不受壓力損失的影響, 可使用干法進行標定。缺點是對被測氣體的密度、罐內(nèi)操作壓力以及測量環(huán)境有一定要求, 若測量場合存在高頻振動噪聲, 測量結(jié)果容易受到干擾。

以上測量儀表都有其各自的特點, 無論哪種測量方法應用在天然氣計量領域內(nèi), 都存在一定的局限性, 因此應對各種儀表進行多方面的比較和考慮, 選擇安全可靠、成本低廉、測量準確的測量技術。

隨著測量技術的不斷發(fā)展, 我國天然氣計量方面的研究已經(jīng)取得巨大的成果, 但在實際生產(chǎn)過程中, 仍存在一些問題。首先, 忽視介質(zhì)溫度對流量計量的影響。天然氣是一種氣體介質(zhì), 其主要物理性質(zhì)受氣壓、溫度等外界的影響較大。在實際的計量過程中, 若忽視外界因素的影響, 則可能影響計量結(jié)果的準確性。如北方溫差較大, 在低溫狀態(tài)下測量值低于實際流量, 若不考慮溫度溫度影響, 則燃氣公司可能面臨一定的經(jīng)濟損失。其次, 忽視環(huán)境溫度對計量的影響。溫度不僅影響氣體的體積, 還能影響計量儀器的準確度。計量儀器受熱脹冷縮性能的影響, 容易導致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。以孔板流量計為例, 該流量計由節(jié)流裝置、流量顯示儀和差壓變送器構(gòu)成, 當環(huán)境溫度變化較大時, 節(jié)流裝置和差壓變送器的準確性就要受到影響, 從而導致計量結(jié)果不準確。

天然氣的計量工作不僅關系到國民生活, 更關系到企業(yè)的發(fā)展, 為保護群眾和企業(yè)的利益, 應大力完善天然氣的計量工作。首先, 加強人員的培訓力度。流量計的精準度、實用性、抗壓性、耐磨性等系列基礎參數(shù)在一定程度上有所提升, 但由于受技術水平的限制, 無法研制出適用于任何場合的天然氣計量工具, 只能依靠工作人員的管理水平、操作技能的提升, 以盡可能的減少計量誤差。其次, 科學選擇合適的計量儀器。流量計的選擇對于天然氣計量工作的精準度影響巨大, 企業(yè)在選擇流量計時, 不僅要考慮成本、安裝、維修難度, 還應考慮使用環(huán)境的影響, 在滿足以上要求的情況下, 盡可能的減少計量誤差, 保證貿(mào)易的公平性。***后, 積極引進和研發(fā)先進的計量儀器。我國當前使用的計量儀器多為體積計量, 這與國際上使用的能量計量相比, 處于落后階段。企業(yè)應加大計量儀器的研發(fā)力度, 提高我國流量計的先進性, 引進國外先進的計量儀器, 促進我國計量行業(yè)的健康發(fā)展。

天然氣是我國的儲存較為豐富的一種能源, 這對于工業(yè)的發(fā)展, 國民的生活都是具有積極意義的。計量是天然氣貿(mào)易活動中必不可少的一個環(huán)節(jié), 若計量出現(xiàn)較大偏差, 則可能影響貿(mào)易的公正性, 影響消費者和企業(yè)的利益, 不利于天然氣貿(mào)易活動的健康發(fā)展。