天然氣相對(duì)于煤、石油而言, 屬于高效節(jié)能的一種資源, 因此廣受社會(huì)各界的青睞。我國(guó)是一個(gè)天然氣資源儲(chǔ)備豐富的之一, 而工業(yè)的發(fā)展、城市化建設(shè)均離不開(kāi)能源的支持, 因此, 合理利用天然氣資源對(duì)于我國(guó)工業(yè)發(fā)展具有重要意義。然而, 我國(guó)在天然氣計(jì)量方面仍處于落后階段, 如何提高天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性, 是當(dāng)前面臨的重要問(wèn)題。天然氣的計(jì)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(jì)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(jì)主要包括孔板式、阿牛巴以及彎管式。 (1) 孔板式流量計(jì)。孔板式流量計(jì)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(duì)流體流量進(jìn)行測(cè)量。該樣式的流量計(jì)所用的節(jié)流件全球通用, 無(wú)需進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn), 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格較低, 因此具有廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是范圍寬度為3:1, 限制了其應(yīng)用范圍, 而法蘭連接法容易導(dǎo)致跑冒滴漏現(xiàn)象, 增加了后期的維護(hù)成本。 (2) 阿牛巴流量計(jì)。阿牛巴流量計(jì)工作原理為充滿導(dǎo)管的流體流經(jīng)流量計(jì)的檢測(cè)桿時(shí), 檢測(cè)桿的迎流面和背流面會(huì)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(jì)算流體流速和流量的主要依據(jù)。阿牛巴流量計(jì)安裝較為簡(jiǎn)單, 壓損較小, 準(zhǔn)確度高, 強(qiáng)度好, 耐磨損性能較好, 防泄漏性能好。但缺點(diǎn)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(cè)量性能不穩(wěn)的現(xiàn)象。 (3) 彎管流量計(jì)。彎管流量計(jì)以質(zhì)量守恒、能量守恒和動(dòng)量矩守恒三大定律為測(cè)量技術(shù), 流體經(jīng)過(guò)管道的拐彎處時(shí), 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(dāng)彎管的角度為45°時(shí), 只要測(cè)量彎管內(nèi)外壓差和流體的密度時(shí), 就可計(jì)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(jì)不受插入件或節(jié)流件的影響, 無(wú)壓力損失, 精度高, 可重復(fù)性好。直管段范圍要求較寬, 而傳感器的磨損或者結(jié)垢, 對(duì)流量計(jì)的精度影響較小。缺點(diǎn)是對(duì)測(cè)量大流量流體較為準(zhǔn)確, 而小流速測(cè)量準(zhǔn)確度較差。

渦輪流量計(jì)是一種管徑中全截面流速流量的流量計(jì), 其測(cè)量原理是將一組葉輪懸置于流體中, 流體流動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng), 然后根據(jù)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)獲得流體的平均流速, 并以此為基礎(chǔ)計(jì)算出流體流量。渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)是精準(zhǔn)度較高, 可控制誤差在±0.2%至±0.5%之間, 壓損小、重復(fù)性好、穩(wěn)定性高、能快速響應(yīng)且該流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊, 體積小, 安裝以及后期維護(hù)較為簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果受流體性質(zhì)影響較大, 當(dāng)流體介質(zhì)的粘度、密度、壓力等因素發(fā)生變化時(shí), 可對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定影響。

氣體超聲波流量計(jì)是利用流動(dòng)狀態(tài)下的流體對(duì)超聲束的作用, 以檢測(cè)流體體積的一種測(cè)量?jī)x表。超聲波流量計(jì)精準(zhǔn)度較高, 可控制誤差在0.5%以內(nèi);比較適用于非接觸性測(cè)量, 如管網(wǎng)流動(dòng)狀態(tài)的評(píng)估測(cè)量;不受壓力損失的影響, 可使用干法進(jìn)行標(biāo)定。缺點(diǎn)是對(duì)被測(cè)氣體的密度、罐內(nèi)操作壓力以及測(cè)量環(huán)境有一定要求, 若測(cè)量場(chǎng)合存在高頻振動(dòng)噪聲, 測(cè)量結(jié)果容易受到干擾。

以上測(cè)量?jī)x表都有其各自的特點(diǎn), 無(wú)論哪種測(cè)量方法應(yīng)用在天然氣計(jì)量領(lǐng)域內(nèi), 都存在一定的局限性, 因此應(yīng)對(duì)各種儀表進(jìn)行多方面的比較和考慮, 選擇安全可靠、成本低廉、測(cè)量準(zhǔn)確的測(cè)量技術(shù)。

隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展, 我國(guó)天然氣計(jì)量方面的研究已經(jīng)取得巨大的成果, 但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中, 仍存在一些問(wèn)題。首先, 忽視介質(zhì)溫度對(duì)流量計(jì)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(shí)際的計(jì)量過(guò)程中, 若忽視外界因素的影響, 則可能影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。如北方溫差較大, 在低溫狀態(tài)下測(cè)量值低于實(shí)際流量, 若不考慮溫度溫度影響, 則燃?xì)夤究赡苊媾R一定的經(jīng)濟(jì)損失。其次, 忽視環(huán)境溫度對(duì)計(jì)量的影響。溫度不僅影響氣體的體積, 還能影響計(jì)量?jī)x器的準(zhǔn)確度。計(jì)量?jī)x器受熱脹冷縮性能的影響, 容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。以孔板流量計(jì)為例, 該流量計(jì)由節(jié)流裝置、流量顯示儀和差壓變送器構(gòu)成, 當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時(shí), 節(jié)流裝置和差壓變送器的準(zhǔn)確性就要受到影響, 從而導(dǎo)致計(jì)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

天然氣的計(jì)量工作不僅關(guān)系到國(guó)民生活, 更關(guān)系到企業(yè)的發(fā)展, 為保護(hù)群眾和企業(yè)的利益, 應(yīng)大力完善天然氣的計(jì)量工作。首先, 加強(qiáng)人員的培訓(xùn)力度。流量計(jì)的精準(zhǔn)度、實(shí)用性、抗壓性、耐磨性等系列基礎(chǔ)參數(shù)在一定程度上有所提升, 但由于受技術(shù)水平的限制, 無(wú)法研制出適用于任何場(chǎng)合的天然氣計(jì)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(jì)量誤差。其次, 科學(xué)選擇合適的計(jì)量?jī)x器。流量計(jì)的選擇對(duì)于天然氣計(jì)量工作的精準(zhǔn)度影響巨大, 企業(yè)在選擇流量計(jì)時(shí), 不僅要考慮成本、安裝、維修難度, 還應(yīng)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(jì)量誤差, 保證貿(mào)易的公平性。***后, 積極引進(jìn)和研發(fā)先進(jìn)的計(jì)量?jī)x器。我國(guó)當(dāng)前使用的計(jì)量?jī)x器多為體積計(jì)量, 這與國(guó)際上使用的能量計(jì)量相比, 處于落后階段。企業(yè)應(yīng)加大計(jì)量?jī)x器的研發(fā)力度, 提高我國(guó)流量計(jì)的先進(jìn)性, 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的計(jì)量?jī)x器, 促進(jìn)我國(guó)計(jì)量行業(yè)的健康發(fā)展。

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