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                                        研究优化天然气计量误差的有效措施
                                        发布时间:2021-11-04 10:51:45

                                        (一)规范安装计量器

                                        在安装超声波计量器时,第一,选好换能器安装地址,满足上游侧管段长度大于10D,下游侧大于5D的要求,针对上游的弯头、泵等设备,上游侧直管段应在30D以上,即避开阻力构件。例如,在垂直管道进行换能器的安装时,其位置应在上游弯管的弯轴平面内,进而在弯管流场畸变后能够获得较为接近的平均值。同时,控制换能器与振动源之间的距离,保证其远离振动源,条件允许的情况下,在改变流态装置上游,并为了减少管道底部的沉淀物,换能器安装在管道两侧。值得注意的是,换能器不可在接口和焊缝处安装,且管道衬里和垢层不可过厚,管壁和衬里之间不可有间隙,做好清锈工作。第二,当管道管径DN在150mm以下时,或是管道条件较好时,应尽量使用V法开展换能器的安装作业,相较于Z法,V法声波在反射后接收两个声程,能够为天然气测量精度提供保障。第三,安装超声波流量计传感单元时,应保证管道处于停运状态,一般情况下,设计两路支线并分别安装。与此同时,传感单元尺寸要与管输内外径一致,并将其误差把控在±1%内,从而避免安装偏差带来的计量误差。为为避免换能器声波表面受外界因素干扰,在对传感单元进行安装时应选在水平方向45°范围内进行,为后续计量工作奠定良好基础。另外,若是目标天然气含液较多,在对超声波流量计和计量管段进行安装时,应与上下游管道平齐或在其之上,进而使气流带走凝析出来的液体,避免液体在流量计处堆积,保证计量精准度。第四,根据实际情况选择合适的耦合剂,刷涂时保证换能器工作面和管输器避免无杂质颗粒,且刷涂后保证连接面无空气存在,进而避免不同传播媒介对超声波传输造成影响,减少误差。

                                        (二)加大力度开展日常管理工作

                                        针对天然气质量因素造成的天然气计量误差,唯一且最有效的解决办法就是加强日常管理,由于天然气含有杂质和水分这一问题难以从根本上解决,为此,在保证天然气计量结果准确性方面,应从日常管理入手解决。具体而言,相关工作人员应定期清洁流量计,加强对流量计的日常维护保养,若是在清洁过程中发现计量器出现破损,那么应及时对其进行更换,并根据相关数据适当修正计量结果。在实际使用流量计时,相关工作人员应坚持计量精确性的原则定期清洁,避免出现杂质积存,为天然气计量结果的准确性提供有效保证。除此之外,相关工作人员在日常工作中使用流量计时,应认识到天然气计量精度和计量结果与天然气自身密度、温度以及压力等方面的关系,开展各项工作均应该切实结合具体情况,保证各个仪器设备选择的科学合理性,做好天然气相关测量工作,在发现测量参数异?;蚴欠⑸浠蠖云浣屑笆贝砗偷髡?,并对误差进行校正,从而实现对天然气计量误差的有效控制。

                                        在开展天然气开采工作时,应尽量避免在出现地层水的情况下开采,实现对天然气含水量的源头治理和控制。同时,对运输管道中的游离态液体进行有效清除,并对管内液体和杂质进行清除,条件允许的情况下,可以使用自动清管系统对天然气管道进行清洗,或是在运输管道里安装过滤器,根据管道参数、流体参数等具体参数选择过滤器的尺寸大小与结构,定期检查、清理过滤器要定期检查,保证其有效性。另外,加强检测换能器表面、流量计内壁以及前后直管段,确定合理核查周期,定期组织清洗工作,还可使用专门监测软件实时监测流体中包含的杂质,最大化的降低杂质带来的影响。除此之外,超声流量计是速度式流量计,噪声和机械振动对其影响较大,在高流速或是西气东输这种大流量工况下,往往会出现较为剧烈的管道振动与噪声,而且噪声与振动可以同时向上游和下游传播,进而产生计量误差。因此,针对该情况,应在流量计与调节阀之间安装合适的减振和降噪设备,减轻噪声和振动带来的影响,提高流量计的计量精度。另外,涡轮流量计也是较为常见的计量装置之一,相较于超声波流量计,涡轮流量计对天然气流态更加敏感,但管道弯头等阻流设备可能会改变天然气流态,从而影响转子旋转。因此,在使用涡轮流量计对天然气进行计量时,应在其入口端和出口端分别加设一直管端,保证入口端长度在10倍管段内径以上,出口端长度在5倍管段内径以上。若安装空间不足,可以利用整流器,将其安装在流量计与阻流设备之间,实现涡轮流量计的有效运作。

                                        (三)科学选择仪表规格

                                        在选择仪器设备时,重点要科学选择计量仪表型号。具体而言,在开展实际的天然气计量工作前,应对计量装置开展科学合理的选型工作,主要考虑的内容包括:计量装置的安装条件、计量装置的性能状况、装置安装环境、整体成本费用以及流体特性等。具体而言,针对计量装置的安装条件,应对空间、天然气输气管线振动情况和管径、相关配套设施等影响因素进行综合考虑;在对计量装置的性能状况进行分析时,应对计量装置具体参数进行着重考虑,根据实际工作需要进行选择;在对计量装置的安装环境进行分析时,主要考虑外界电磁或以及温度对计量仪器安装工作的影响;整体成本费用的考虑主要包括采购成本以及维修保养支出等;流体特性方面应充分考虑天然气运输管线的运输压力和温度等方面。通过对上述五方面进行综合分析,选择三到五款符合使用要求的计量装置型号,最后对其性价比、优劣性进行对比分析,择优选择计量装置,从计量仪器方面保证天然气计量结果的准确性。

                                        (四)保证现场压力数值和温度数值的准确性

                                        由于超声波流量计主要依靠声速进行测量,而温度参数和压力读数的准确性直接对天然气压缩因子、声速以及最终标况流量的计算造成影响,因此,在开展天然气计量工作时,应在计量现场落实规范的参数核查工作,保证流量计算机内温压变送器的测量精度符合规定。当室外温度过高时会对压力变送器造成影响,进而发生零点漂移等情况,干扰计量结果,所以,相关工作人员可使用一些建议措施对环境温度进行控制,例如遮阳板等,将环境温度控制在正常范围,或者使用具有良好温度特性的压电材料,实现对“温漂”数值的有效降低。除此之外,当现场电磁场或机械干扰较强时,也会对温压信号的传输造成影响,此时需要应用改进后的温压补偿方案来提高流量测量准确度。