研究優(yōu)化天然氣計(jì)量誤差的有效措施

（一）規(guī)范安裝計(jì)量器?

在安裝超聲波計(jì)量器時(shí)，第一，選好換能器安裝地址，滿足上游側(cè)管段長度大于10D,下游側(cè)大于5D的要求，針對上游的彎頭、泵等設(shè)備，上游側(cè)直管段應(yīng)在30D以上，即避開阻力構(gòu)件。例如，在垂直管道進(jìn)行換能器的安裝時(shí)，其位置應(yīng)在上游彎管的彎軸平面內(nèi)，進(jìn)而在彎管流場畸變后能夠獲得較為接近的平均值。同時(shí)，控制換能器與振動(dòng)源之間的距離，保證其遠(yuǎn)離振動(dòng)源，條件允許的情況下，在改變流態(tài)裝置上游，并為了減少管道底部的沉淀物，換能器安裝在管道兩側(cè)。值得注意的是，換能器不可在接口和焊縫處安裝，且管道襯里和垢層不可過厚，管壁和襯里之間不可有間隙，做好清銹工作。第二，當(dāng)管道管徑DN在150mm以下時(shí)，或是管道條件較好時(shí)，應(yīng)盡量使用V法開展換能器的安裝作業(yè)，相較于Z法，V法聲波在反射后接收兩個(gè)聲程，能夠?yàn)樘烊粴鉁y量精度提供保障。第三，安裝超聲波流量計(jì)傳感單元時(shí)，應(yīng)保證管道處于停運(yùn)狀態(tài)，一般情況下，設(shè)計(jì)兩路支線并分別安裝。與此同時(shí)，傳感單元尺寸要與管輸內(nèi)外徑一致，并將其誤差把控在±1%內(nèi)，從而避免安裝偏差帶來的計(jì)量誤差。為為避免換能器聲波表面受外界因素干擾，在對傳感單元進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)選在水平方向45°范圍內(nèi)進(jìn)行，為后續(xù)計(jì)量工作奠定良好基礎(chǔ)。另外，若是目標(biāo)天然氣含液較多，在對超聲波流量計(jì)和計(jì)量管段進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)與上下游管道平齊或在其之上，進(jìn)而使氣流帶走凝析出來的液體，避免液體在流量計(jì)處堆積，保證計(jì)量精準(zhǔn)度。第四，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的耦合劑，刷涂時(shí)保證換能器工作面和管輸器避免無雜質(zhì)顆粒，且刷涂后保證連接面無空氣存在，進(jìn)而避免不同傳播媒介對超聲波傳輸造成影響，減少誤差。

（二）加大力度開展日常管理工作?

針對天然氣質(zhì)量因素造成的天然氣計(jì)量誤差，唯一且最有效的解決辦法就是加強(qiáng)日常管理，由于天然氣含有雜質(zhì)和水分這一問題難以從根本上解決，為此，在保證天然氣計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確性方面，應(yīng)從日常管理入手解決。具體而言，相關(guān)工作人員應(yīng)定期清潔流量計(jì)，加強(qiáng)對流量計(jì)的日常維護(hù)保養(yǎng)，若是在清潔過程中發(fā)現(xiàn)計(jì)量器出現(xiàn)破損，那么應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行更換，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)適當(dāng)修正計(jì)量結(jié)果。在實(shí)際使用流量計(jì)時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)堅(jiān)持計(jì)量精確性的原則定期清潔，避免出現(xiàn)雜質(zhì)積存，為天然氣計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供有效保證。除此之外，相關(guān)工作人員在日常工作中使用流量計(jì)時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到天然氣計(jì)量精度和計(jì)量結(jié)果與天然氣自身密度、溫度以及壓力等方面的關(guān)系，開展各項(xiàng)工作均應(yīng)該切實(shí)結(jié)合具體情況，保證各個(gè)儀器設(shè)備選擇的科學(xué)合理性，做好天然氣相關(guān)測量工作，在發(fā)現(xiàn)測量參數(shù)異?；蚴前l(fā)生變化后對其進(jìn)行及時(shí)處理和調(diào)整，并對誤差進(jìn)行校正，從而實(shí)現(xiàn)對天然氣計(jì)量誤差的有效控制。

在開展天然氣開采工作時(shí)，應(yīng)盡量避免在出現(xiàn)地層水的情況下開采，實(shí)現(xiàn)對天然氣含水量的源頭治理和控制。同時(shí)，對運(yùn)輸管道中的游離態(tài)液體進(jìn)行有效清除，并對管內(nèi)液體和雜質(zhì)進(jìn)行清除，條件允許的情況下，可以使用自動(dòng)清管系統(tǒng)對天然氣管道進(jìn)行清洗，或是在運(yùn)輸管道里安裝過濾器，根據(jù)管道參數(shù)、流體參數(shù)等具體參數(shù)選擇過濾器的尺寸大小與結(jié)構(gòu)，定期檢查、清理過濾器要定期檢查，保證其有效性。另外，加強(qiáng)檢測換能器表面、流量計(jì)內(nèi)壁以及前后直管段，確定合理核查周期，定期組織清洗工作，還可使用專門監(jiān)測軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測流體中包含的雜質(zhì)，最大化的降低雜質(zhì)帶來的影響。除此之外，超聲流量計(jì)是速度式流量計(jì)，噪聲和機(jī)械振動(dòng)對其影響較大，在高流速或是西氣東輸這種大流量工況下，往往會(huì)出現(xiàn)較為劇烈的管道振動(dòng)與噪聲，而且噪聲與振動(dòng)可以同時(shí)向上游和下游傳播，進(jìn)而產(chǎn)生計(jì)量誤差。因此，針對該情況，應(yīng)在流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥之間安裝合適的減振和降噪設(shè)備，減輕噪聲和振動(dòng)帶來的影響，提高流量計(jì)的計(jì)量精度。另外，渦輪流量計(jì)也是較為常見的計(jì)量裝置之一，相較于超聲波流量計(jì)，渦輪流量計(jì)對天然氣流態(tài)更加敏感，但管道彎頭等阻流設(shè)備可能會(huì)改變天然氣流態(tài)，從而影響轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此，在使用渦輪流量計(jì)對天然氣進(jìn)行計(jì)量時(shí)，應(yīng)在其入口端和出口端分別加設(shè)一直管端，保證入口端長度在10倍管段內(nèi)徑以上，出口端長度在5倍管段內(nèi)徑以上。若安裝空間不足，可以利用整流器，將其安裝在流量計(jì)與阻流設(shè)備之間，實(shí)現(xiàn)渦輪流量計(jì)的有效運(yùn)作。

（三）科學(xué)選擇儀表規(guī)格?

在選擇儀器設(shè)備時(shí)，重點(diǎn)要科學(xué)選擇計(jì)量儀表型號(hào)。具體而言，在開展實(shí)際的天然氣計(jì)量工作前，應(yīng)對計(jì)量裝置開展科學(xué)合理的選型工作，主要考慮的內(nèi)容包括：計(jì)量裝置的安裝條件、計(jì)量裝置的性能狀況、裝置安裝環(huán)境、整體成本費(fèi)用以及流體特性等。具體而言，針對計(jì)量裝置的安裝條件，應(yīng)對空間、天然氣輸氣管線振動(dòng)情況和管徑、相關(guān)配套設(shè)施等影響因素進(jìn)行綜合考慮；在對計(jì)量裝置的性能狀況進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)對計(jì)量裝置具體參數(shù)進(jìn)行著重考慮，根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行選擇；在對計(jì)量裝置的安裝環(huán)境進(jìn)行分析時(shí)，主要考慮外界電磁或以及溫度對計(jì)量儀器安裝工作的影響；整體成本費(fèi)用的考慮主要包括采購成本以及維修保養(yǎng)支出等；流體特性方面應(yīng)充分考慮天然氣運(yùn)輸管線的運(yùn)輸壓力和溫度等方面。通過對上述五方面進(jìn)行綜合分析，選擇三到五款符合使用要求的計(jì)量裝置型號(hào)，最后對其性價(jià)比、優(yōu)劣性進(jìn)行對比分析，擇優(yōu)選擇計(jì)量裝置，從計(jì)量儀器方面保證天然氣計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（四）保證現(xiàn)場壓力數(shù)值和溫度數(shù)值的準(zhǔn)確性?

由于超聲波流量計(jì)主要依靠聲速進(jìn)行測量，而溫度參數(shù)和壓力讀數(shù)的準(zhǔn)確性直接對天然氣壓縮因子、聲速以及最終標(biāo)況流量的計(jì)算造成影響，因此，在開展天然氣計(jì)量工作時(shí)，應(yīng)在計(jì)量現(xiàn)場落實(shí)規(guī)范的參數(shù)核查工作，保證流量計(jì)算機(jī)內(nèi)溫壓變送器的測量精度符合規(guī)定。當(dāng)室外溫度過高時(shí)會(huì)對壓力變送器造成影響，進(jìn)而發(fā)生零點(diǎn)漂移等情況，干擾計(jì)量結(jié)果，所以，相關(guān)工作人員可使用一些建議措施對環(huán)境溫度進(jìn)行控制，例如遮陽板等，將環(huán)境溫度控制在正常范圍，或者使用具有良好溫度特性的壓電材料，實(shí)現(xiàn)對“溫漂”數(shù)值的有效降低。除此之外，當(dāng)現(xiàn)場電磁場或機(jī)械干擾較強(qiáng)時(shí)，也會(huì)對溫壓信號(hào)的傳輸造成影響，此時(shí)需要應(yīng)用改進(jìn)后的溫壓補(bǔ)償方案來提高流量測量準(zhǔn)確度。

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