根据多年的生产实践经验,提出了燃气计量仪表的正确选型、保持平稳供气压力、避免温差影响、及时检修更新等降低燃气计量误差的有效方法。
膜式燃气表 流量 计量 误差
中原油田燃气产销厂是天燃气生产供应单位,主要工作任务是给用气地区和单位输送天然气。如何降低燃气计量误差,提高燃气计量准确率,有效降低燃气流失?这是我们天天都能遇到的生产技术问题,也是关系到企业经营收益根本利益的大问题。
一、流量的概念和单位
流量是指经管道(或设备)某一见面的流体数量。随着工艺要求不同,又可分为瞬时流量,和积累流量的测量。测量瞬时时流量的仪表称为流量计,一般用于生产过程的流量监控和设备状态监测。累积流量是指一段时间内流经某截面的流体数量的总和,有时称为总和,有时称为总量。可以用体积和质量表示。采用的单位相应分别为m3、L、t、kg等。
1、体积流量是单位时间内流过某一个截面的流体体积。
当截面上的流速均匀相等或已知平均流速V时,体积流量可以表示为
式中 qv —体积流量;
A —流体通过的有效截面积;
v —截面A上的平均流速。
根据国际单位导出的体积流量单位为m3/s。流量计常用单位还有m3/h、L/h等。
2、质量流量是指单位时间内流经某一有效截面的流体质量。
若流体的密度是ρ,则质量流量可由体积流量导出,表示为:
qm=qVρ=vAρ
式中 qm —质量流量;
ρ —介质密度。
质量流量的单位,除了国际单位导出单位kg/s外,还常用t/h、kg/h等。
二、流量测量仪表的分类
流量测量的方法很多,其测量原理和所采用的仪表结构形式各不相同。按流量测量原理分为如下三类:
1、速度式流量计
主要是以测量流体在管道内的流动速度为测量依据,根据qv=vA原理测量流量。例如压差式流量计、转子流量计、靶式流量计、电磁流量计、涡轮流量计等均属此类。
2、容积式流量计
主要利用流体在流量计连续通过的标准体积V0的数目N作为测量依据,根据V=N V0进行累计流量测量的仪表。例如:椭圆齿轮流量计、腰轮(罗茨)流量计、刮板流量计等。
3、质量式流量计
主要利用测量流过流体的质量流量qm为测量依据的流量仪表。他的优点是精度不受流体温度、压力、粘度等变化的影响,是一种发展中的流量测量仪表。例如:热式质量流量计、补偿式质量流量计、振动式质量流量计等。
三、燃气计量仪表的选型至关重要
燃气流量计有很多类型,如果选择不当,燃气计量就会产生较大的误差。同时,又必需选择好流量计的量程,因为当用气流量未达到始动流量时气表不计量,用气流量超过最大量程时气表的负偏差更会急剧增大,同时还会损坏流量计,缩短使用寿命。所以,必须结合用户实际情况,科学选择流量计。经过多年实践的筛选优化,我们给居民用户和一般商业用户(多为饭馆)选择安装了J2.5型、G4型、G6型、G10型、G25型、G40型等膜式燃气表,给用气量大的油田公共事业单位和个别商业用户选择安装了TDS型旋进旋涡流量计。其中,膜式燃气表又具体分为普通式、IC 卡式、遥控式等三种。由于IC 卡式、遥控式膜式燃气表时常出现直通或不过气、计量不准等现象,为了避免与用户发生计量矛盾纠纷,这两种型号已逐渐被淘汰,目前主要选用普通式膜式燃气表。在具体流量选择上,一般情况下,选择常用流量点为燃气表额定流量的50%~70%最为适宜,这样可大大减少因小流量而造成的误差损失。我们在选好表型后,还要对该型表的质量进行跟踪,不仅对首检表进行抽验考核,更要对该型表进行不定期全性能检测,以防止计量表运行一段时间后误差偏移过大。
四、生产运行中的技术措施尤为关键
1、增加调压设备减少压力变化影响
对于相同的工况流量,当压力不同时,标准体积流量也不相同。由于膜式燃气表未考虑压力变化对它的影响,所以供气压力的高低将直接影响它的计量,供气压力越大,标准体积流量也就越大。因此,在日常生产中,只有确保合适的供气压力,才能使输差降低,才能避免压力过大对燃气表的损坏。为此,目前我们为各输气站均配置了雷诺式高压阀、水压式安全阀、自动切断阀和自力式分离器,从而保证了输出的天然气压力基本保持恒定,减少了压力波动对燃气表计量的影响。
2、将燃气表装在室内避免温差影响
目前,居民生活用气和一般商户用气普遍采用膜式燃气表(容积式流量计)。经过多年的使用实践,我们发现这种流量计有一个缺点,就是受气温影响较大,在北方不宜采用户外挂表。普通膜式燃气表工作环境温度为-20℃~40℃,IC卡膜式燃气表工作环境温度为-10℃~40℃。中原油田地处北方,冬天室外温度较低,会使仪表计量产生较大的负误差,长期使用还会导致机械磨损和皮膜老化,进一步产生误差。根据计算,气温越低,输差越大,当气温为-8℃时,输差可达9.6%之多。因此,近几年来,已逐步将户外挂表改造为室内装表计量,基本上消除了温度变化的影响,减少了计量误差。
3、建立燃气表使用档案进行跟踪管理
燃气表是计量器具,是企业实现经营收益的“标准秤杆”。在投入使用前,必须根据检定规程进行强制检定。投入使用后,每块表均要建立终身制的使用档案,每月由业务人员入户检查燃气表的使用技术状况,并进行详细记录,实行跟踪管理。
国家计量检定规程***G577-2005《膜式燃气表》中指出:“对公称流量小于10m3/h的燃气表只作首次强制检定,规定使用期限,到期更换。以天然气为介质的燃气表使用期限不超过10年。”我们经过多年实践发现:铝壳表使用5年以上后部分表存在跑慢现象;铝壳表使用10年发生漏气者约占总数的38%;铁壳表使用接近10年则跑快的较多,用户利益受损失。因此,我们制定了严格的管理规定:一是在每月的入户抄表过程中,执行“看、听、闻、试”四步工作法进行认真检查:“看”是观察气表有无损坏,气量是否正常;“听”是听气表接头处有无漏气声,气表运行有无异常声音;“闻”是闻有无漏气气味;“试”是用肥皂水检查有无漏气现象。做到及时发现问题及时采取相应措施进行解决,既消除了安全隐患,又将输差降到最小。二是将使用期限由10年统一缩短到8年。通过计量运行中的主动管理,减少了使用过程中产生的误差,维护了供气者和用户双方的利益。
五、结束语
经过我们不懈地调查、总结、分析,采取了种种技术措施,解决了现场应用中的实际问题和技术难题,积累了重要的计量资料和宝贵实用的管理经验,使我大队天然气计量误差控制在2%以内,大大提高了计量管理水平,每年可减少气量计量损失4×104m3,创造直接经济效益7万多元。
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