西森自動化:流量測量行業特點及其對儀表要求(下)

天然氣流量測量的特點及其對儀表的要求

   天然氣作為一次能源，在世界一次能源結構中的比重逐年上升，天然氣貿易交接計量所涉及的金額是巨大的，引起國際上的廣泛重視。為了保證天然氣生產及利用企業的貿易計量公正合理，維護貿易雙方的正當權益，歐洲最早制訂了EN1776:1998《天然氣測量系統基本要求》。我國在這一標準基礎上也制訂了相應的標準GB/T 18603-2001《天然氣計量系統技術要求》。

天然氣計量系統具有下列主要特點和基本要求。

   (1)防爆要求流體易燃易爆，可能的危險區域應按GB 3836.1進行分級，在危險區域內，任何儀表和電器設備選型和安裝都應符合GB 3836的規定。

   (2)不中斷供氣要求為了保證連續輸氣，不能因計量儀表維修等中斷供氣，計量站和計量回路宜設置旁通，對于重要的大流量用戶，推薦采用并聯雙計量回路。旁通閥和并聯雙計量回路上游閥(或下游閥)應選擇關閉性能好、耐用、有檢漏裝置的截斷閥，避免非計量流失。

   (3)工況的多樣性天然氣從采集、處理、運輸到分配的各個環節都需要計量，采集環節流體臟污，氣體帶液甚至混有固相。不同的氣井壓力差異大。運輸環節流體壓力也較高，但分配到最終用戶處，壓力可能降得很低。因此，不同環節的流量測量應了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論。

(4)不同的準確度要求天然氣計量屬大宗能源計量，而且流量值越大，涉及到的結算金額越大。而所配置的計量儀表的價格與準確度有關，準確度越高，價格也越高，計量值相對較小的計量系統，一般承擔不起價格昂貴得多的高準確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應達到有關標準的要求。表2.1所列是不同等級的天然氣計量系統儀器儀表配備指南。表2.2是不同等級的計量系統配套儀表準確度要求。

   (5)計量系統不同的輸出量類型和計量單位計量系統由天然氣流量計和進行不同參數測量的變送器、流量計算及確定各輸出參數的轉換裝置組成。根據系統的組成和需要，輸出量可以是標準體積流量、質量流量和能量流量。標準狀態體積流量以m3/s為單位;工作狀態體積流量以m3/S為單位;質量流量以k酬s為單位;能量流量以MJ/，為單位。

   (6)天然氣組分變化由天然氣組分變化引起的標準狀態密度變化、壓縮因子變化，都將影響流量測量準確度，因此在計量值大的計量系統中，應根據天然氣組分穩定度定時取樣，進行全組分分析。

   (7)超壓縮因子變化天然氣超壓縮因子F:是因天然氣特性偏離理想氣體定律而導入的修正系數。超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應實時計算其數值。

   (8)實流校準天然氣干線流量計的主要特點為高壓(2MPa以上)、大口徑(DN 150以上)、高精確度(0. 5級以上)。我國從塔里木到上海的輸氣干線總長為4000多千米，壓力為10 MPa，管徑為DN1000，這些特點要求輸氣干線流量計應具有高精確度、穩定可靠的計量系統和配備相應的校準裝置。

   實流校準應在與實際操作條件相近的條件下進行，然而，如果將條件差異所引起的不確定度估算考慮在內，在不同條件下校準也是可行的。在計量值大的計量站，應在計量管道上串聯安裝一套校準用附加流量計，以便定期進行實流校準。

樓宇中的流量測量特點

   城市高樓大廈也需要很多流量儀表。按照其用途可分成兩類，其一是樓宇自動化(BA)系統使用的流量計，其二是能源費用結算用計量儀表。

   (1)樓宇自動化系統中的流量測量在樓宇自動化系統中，對進出重點設備或裝置的流體流量進行測量，測量結果用于設備運行狀態監視、控制和設備管理。測量結果一般不用于貿易結算，所以對測量精確度要求不高。儀表一般由樓宇自動化工程公司選型，主要考慮的是安裝方便、價格和儀表故障后不影響系統運行。

   (2)以能源計量為目的的流量測量樓宇中的自來水、燃氣、燃油等要靠外部供給，空調冷凍水、熱水、冷卻水等要供給用戶使用，自己發生的蒸汽有時還外供到其他單位，因此，需對這些流體進行計量，計量精確度必須滿足貿易結算的要求，計量結果用于對外收費的表計，還應按規定進行強制檢定。

   冷凍水、熱水等流體供給用戶，其實用戶并未將冷凍水、熱水等消耗掉，僅僅是取走了冷凍水中的冷量和熱水中的熱量，所以測量的參數確切地說應是冷量和熱量，相應的表計是冷量表和熱量表。另外對自來水、燃氣和蒸汽進行計量需水表、氣表和蒸汽流量計。

   空調用冷凍水溫度不是很低，一般為5一6℃的淡水;空調用熱水主要用于采暖、洗澡、洗漱等，所以溫度不很高，大多在90℃以下。這樣的使用要求和流體條件，合理的選型是電磁流量計。