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    研究優化天然氣計量誤差的有效措施
    發布時間:2021-11-04 10:51:45

    (一)規范安裝計量器

    在安裝超聲波計量器時,第一,選好換能器安裝地址,滿足上游側管段長度大于10D,下游側大于5D的要求,針對上游的彎頭、泵等設備,上游側直管段應在30D以上,即避開阻力構件。例如,在垂直管道進行換能器的安裝時,其位置應在上游彎管的彎軸平面內,進而在彎管流場畸變后能夠獲得較為接近的平均值。同時,控制換能器與振動源之間的距離,保證其遠離振動源,條件允許的情況下,在改變流態裝置上游,并為了減少管道底部的沉淀物,換能器安裝在管道兩側。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,當管道管徑DN在150mm以下時,或是管道條件較好時,應盡量使用V法開展換能器的安裝作業,相較于Z法,V法聲波在反射后接收兩個聲程,能夠為天然氣測量精度提供保障。第三,安裝超聲波流量計傳感單元時,應保證管道處于停運狀態,一般情況下,設計兩路支線并分別安裝。與此同時,傳感單元尺寸要與管輸內外徑一致,并將其誤差把控在±1%內,從而避免安裝偏差帶來的計量誤差。為為避免換能器聲波表面受外界因素干擾,在對傳感單元進行安裝時應選在水平方向45°范圍內進行,為后續計量工作奠定良好基礎。另外,若是目標天然氣含液較多,在對超聲波流量計和計量管段進行安裝時,應與上下游管道平齊或在其之上,進而使氣流帶走凝析出來的液體,避免液體在流量計處堆積,保證計量精準度。第四,根據實際情況選擇合適的耦合劑,刷涂時保證換能器工作面和管輸器避免無雜質顆粒,且刷涂后保證連接面無空氣存在,進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

    針對天然氣質量因素造成的天然氣計量誤差,唯一且最有效的解決辦法就是加強日常管理,由于天然氣含有雜質和水分這一問題難以從根本上解決,為此,在保證天然氣計量結果準確性方面,應從日常管理入手解決。具體而言,相關工作人員應定期清潔流量計,加強對流量計的日常維護保養,若是在清潔過程中發現計量器出現破損,那么應及時對其進行更換,并根據相關數據適當修正計量結果。在實際使用流量計時,相關工作人員應堅持計量精確性的原則定期清潔,避免出現雜質積存,為天然氣計量結果的準確性提供有效保證。除此之外,相關工作人員在日常工作中使用流量計時,應認識到天然氣計量精度和計量結果與天然氣自身密度、溫度以及壓力等方面的關系,開展各項工作均應該切實結合具體情況,保證各個儀器設備選擇的科學合理性,做好天然氣相關測量工作,在發現測量參數異?;蚴前l生變化后對其進行及時處理和調整,并對誤差進行校正,從而實現對天然氣計量誤差的有效控制。

    在開展天然氣開采工作時,應盡量避免在出現地層水的情況下開采,實現對天然氣含水量的源頭治理和控制。同時,對運輸管道中的游離態液體進行有效清除,并對管內液體和雜質進行清除,條件允許的情況下,可以使用自動清管系統對天然氣管道進行清洗,或是在運輸管道里安裝過濾器,根據管道參數、流體參數等具體參數選擇過濾器的尺寸大小與結構,定期檢查、清理過濾器要定期檢查,保證其有效性。另外,加強檢測換能器表面、流量計內壁以及前后直管段,確定合理核查周期,定期組織清洗工作,還可使用專門監測軟件實時監測流體中包含的雜質,最大化的降低雜質帶來的影響。除此之外,超聲流量計是速度式流量計,噪聲和機械振動對其影響較大,在高流速或是西氣東輸這種大流量工況下,往往會出現較為劇烈的管道振動與噪聲,而且噪聲與振動可以同時向上游和下游傳播,進而產生計量誤差。因此,針對該情況,應在流量計與調節閥之間安裝合適的減振和降噪設備,減輕噪聲和振動帶來的影響,提高流量計的計量精度。另外,渦輪流量計也是較為常見的計量裝置之一,相較于超聲波流量計,渦輪流量計對天然氣流態更加敏感,但管道彎頭等阻流設備可能會改變天然氣流態,從而影響轉子旋轉。因此,在使用渦輪流量計對天然氣進行計量時,應在其入口端和出口端分別加設一直管端,保證入口端長度在10倍管段內徑以上,出口端長度在5倍管段內徑以上。若安裝空間不足,可以利用整流器,將其安裝在流量計與阻流設備之間,實現渦輪流量計的有效運作。

    (三)科學選擇儀表規格

    在選擇儀器設備時,重點要科學選擇計量儀表型號。具體而言,在開展實際的天然氣計量工作前,應對計量裝置開展科學合理的選型工作,主要考慮的內容包括:計量裝置的安裝條件、計量裝置的性能狀況、裝置安裝環境、整體成本費用以及流體特性等。具體而言,針對計量裝置的安裝條件,應對空間、天然氣輸氣管線振動情況和管徑、相關配套設施等影響因素進行綜合考慮;在對計量裝置的性能狀況進行分析時,應對計量裝置具體參數進行著重考慮,根據實際工作需要進行選擇;在對計量裝置的安裝環境進行分析時,主要考慮外界電磁或以及溫度對計量儀器安裝工作的影響;整體成本費用的考慮主要包括采購成本以及維修保養支出等;流體特性方面應充分考慮天然氣運輸管線的運輸壓力和溫度等方面。通過對上述五方面進行綜合分析,選擇三到五款符合使用要求的計量裝置型號,最后對其性價比、優劣性進行對比分析,擇優選擇計量裝置,從計量儀器方面保證天然氣計量結果的準確性。

    (四)保證現場壓力數值和溫度數值的準確性

    由于超聲波流量計主要依靠聲速進行測量,而溫度參數和壓力讀數的準確性直接對天然氣壓縮因子、聲速以及最終標況流量的計算造成影響,因此,在開展天然氣計量工作時,應在計量現場落實規范的參數核查工作,保證流量計算機內溫壓變送器的測量精度符合規定。當室外溫度過高時會對壓力變送器造成影響,進而發生零點漂移等情況,干擾計量結果,所以,相關工作人員可使用一些建議措施對環境溫度進行控制,例如遮陽板等,將環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,實現對“溫漂”數值的有效降低。除此之外,當現場電磁場或機械干擾較強時,也會對溫壓信號的傳輸造成影響,此時需要應用改進后的溫壓補償方案來提高流量測量準確度。

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