<rp id="qly74"></rp>
<rp id="qly74"></rp><rp id="qly74"></rp>
    1. <rp id="qly74"></rp>
      <th id="qly74"></th>

      JK制服扒开粉嫩的小缝喷白浆
      仪器仪表直供热线 18952302362
      三畅创新研发仪表、助力工业自动化升级

      天然气流量计的介质压力对准确度的影响

      来源: 德闻计量设备(上海)有限公司 作者:彭锋 发布日期:2021-02-21

       摘 要 探讨不同计量场合使用不同种类与原理的流量计,并分析了每种流量计的优点以及适用的场 合。另外也探讨了天然气高压检定与空气低压标定,对于不同流量计准确度的影响,并举实例进行分析。

      0 引言

      天然气是一种洁净的能源和化工原料,在世界能源结构中所占比例不断上升。世界各国使用天然气的数量也在不断增加,以中国为例,2018 年天然气表观消费量 2 803 亿立方米 [1]。如若天然气计量的误差为 1%,则每年由计量误差造成的损失 28.03 亿立方米,可见经济损失巨大。

      1 高压对天然气计量用流量计准确度的影响

      在天然气计量行业中,由于需要长距离的传输,天然气的压力需要增加到很高的压力值(例如10 MPa),从气井输出到终端燃气用户点(2 kPa),进行逐级降压。不同流量计,由于不同的结构设计,流体雷诺数的差异,在不同压力及不同介质下,同一台流量计会有不同的准确度曲线。对于国内的流量计生产厂家,在出厂标定时,都使用低压空气标定,来确定流量计的计量准确度。而在国外,虽然大部分流量计生产厂家(例如气体涡轮流量计)有高压空气环道检定装置,但运行费用高昂,只在特殊要求下,才进行高压空气出厂标定。

      在国内,高压气体超声流量计在使用前,需送国家第三方实流检定站(如中石油的四川华阳检定站、中石油大庆检定站、中石油南京高压检定站等)进行高压天然气检定,再安装到现场使用。

      而对于其他种类的流量计,特别是城市燃气公司使用的流量计,都只是依据厂家的低压空气出厂标定,以及送第三方低压空气检定后(国内第三方低压空气检定,普遍使用音速喷嘴负压法),安装到现场使用。但实际使用的天然气计量站,天然气的压力都会不同,实际计量的结果与流量计低压空气标定的数据是否有差异,这是本文探讨的主题。

      由于燃气皮膜表使用于极低的压力,气体腰轮流量计一般也都在较低的压力下工作,而高压气体超声流量计在使用前送第三方实流检定站检定时,会根据实流数据调整高压气体超声流量计的内部误差曲线,所以本文主要探讨气体涡轮流量计和中低压的气体超声流量计,在不同压力下的计量误差的变化。这两类产品,更多地用于在一定压力下计量的工商业用户,他们是燃气销售公司的重点客户群,对于燃气销售公司的供销差有直接的影响。

      2 气体涡轮流量计在高压下的计量误差变化

      对于气体涡轮流量计,工商业用户中使用的是非常普遍的一种流量计。举例分析几台气体涡轮流量计,在德国物理技术研究院(PTB)以及荷兰国家计量院(NMI)高压天然气检定中心的数据,与流量计工厂低压空气标定的数据对比。

      1)图 1 是一台某品牌气体涡轮流量计 DN300 G4000 ANSI150 在荷兰 NMI 高压天然气检定,检定压力为 2.0 MPa。

      误差曲线图1

      2)图 2 是一台某品牌的气体涡轮流量计 DN100 G250 SN143706 ANSI150 在德国 PTB 高压天然气检定,检定压力为 2.1 MPa。

      误差曲线图2

      3)图 3 是一台某品牌的气体涡轮流量计 DN150 G1000 SN097571 ANSI300 在德国 PTB 高压天然气检定,检定压力为 2.1 MPa。

      误差曲线图3

      4)图 4 是一台某品牌的气体涡轮流量计 DN250 G1600 SN100405 ANSI600 在德国 PTB 高压天然气检定,检定压力为 5.06 MPa。

      误差曲线图4

      5)对于气体涡轮流量计,在高压下的计量准确度影响,总的来说有以下几个特点:

      (1)根据气体涡轮流量计不同尺寸及 G 值(流量范围),有些高压检定误差曲线高于低压标定误差曲线,而有些却低于低压标定误差曲线。

      (2)总体上,随着检定压力的升高,检定误差的曲线变化趋大,而相应的,如果检定压力减小,检定出来的误差曲线越接近负压检定误差曲线。

      (3)检定压力对于误差的变化,源于单个流量计随机性较大。主要原因是在高压下,对于单个流量计机械加工的差异性,会放大流体状态对于准确度的影响。

      3 中低压的气体超声流量计在中压下的计量误差变化

      国内天然气实流检定站有很多个,但大部分是高压天然气检定,非常低运行压力在 1.0 MPa 甚至4.0 MPa 以上,并不适合检定中低压的气体超声流量计,而在中石油实流检定重庆站,检定压力为0.3 ~ 0.7 MPa,可检定中低压的气体超声流量计。

      1)图 5 是一台某品牌的气体超声流量计 RS DN50 SN18520014 PN16 在重庆天然气计量站高压实流检定,检定压力为 0.4 MPa。

      误差曲线图5

      2) 图 6 是 一 台 某 品 牌 的 气 体 超 声 流 量 计 TS DN50 SN18500013 PN16 在重庆天然气计量站高压实流检定,检定压力为 0.5 ~ 0.7 MPa。

      误差曲线图6

      总的来说,中低压的气体超声流量计,在中压天然气实流检定时,流量计的误差曲线较低压空气标定的误差曲线,略有变化。但变化的范围还在1 级流量计的准确度范围之内。对于燃气销售公司来说,现场使用的计量结果完全可以被接受。

      4 国外和国内的权威技术机构和标准对于流量计高压检定的要求

      1)国外机构与标准规定

      2004 年欧洲发布法律,于 2016 年 10 月 29 日废除旧法规,执行新 MID 标准 [3]。其中新规规定,如果气体涡轮流量计现场工作压力在 0.4 MPa 以上,需要强制出厂高压检定。

      欧洲标准 EN12261[4],附录 E2.1 中写明,如果流量计现场工作压力在 0 ~ 0.4 MPa,可以使用大气压(低压)进行检定。如果流量计现场工作压力在0.4 MPa 或以上,需要高压检定,检定的压力 ptest,实际现场的工作压力范围在 0.5 ptest ~ 2 ptest。

      2)国内机构与标准规定

      目前,中国的《计量法》[5] 要求,用于贸易结算的流量计,必须通过第三方机构检定合格,才能安装到现场使用,但未对流量计第三方检定规定是低压检定还是高压检定。由于第三方高压实流检定费用昂贵,国内普遍的做法只对高压气体超声流量计,在现场安装前,送第三方实流高压检定。

      在 JJG 1030-2007《超声流量计》检定规程 [6] 中,第 7 章描述,针对检定用气体,对工作压力在 0.4 MPa及以上的流量计 , 管道内气体的压力不低于 0.1 MPa并尽量使其与实际使用条件相一致。对工作压力在0.4 MPa 以下的流量计 , 管道内气体的压力不得高于0.4 MPa, 可在常压下进行检定。

      5 结语

      不同种类的天然气计量流量计的技术性能及高、低压第三方检定建议:对于长输管线的计量,使用高压气体超声流量计,很好利用了此类流量计适合大流量、高压力、准确度高等特点,虽然设备较为昂贵,但对于长输管线建设的成本,还是可以承担的。对于第三方检定,需送第三方实流高压检定,实流检定压力尽量接近现场使用压力,修正流量计的误差曲线,以保证计量的准确度。

      对于城市燃气的贸易交接门站或比对计量门站,如用气量特别大,也可使用高压气体超声流量计。如果门站气量属于中等,可使用高压力等级的气体涡轮流量计,建设成本会有一定的节省。进口的气体涡轮流量计,也可保证高准确度稳定计量。同样,建议使用前送第三方高压实流检定。

      城市燃气的工商业用户,可选用气体涡轮流量计和中低压气体超声流量计。气体涡轮流量计是一种历史悠久,且适合天然气计量的流量计,量程比较适中,价格合适,稳定可靠。对于流量偏小且用气量波动较大、压力很小的商业用户,可考虑选择气体腰轮流量计。而中低压气体超声流量计,在集合了气体涡轮流量计和气体腰轮流量计的良好性能基础上,增加了如不卡表、无需定期加油润滑、远程诊断准确度高等诸多优点,是未来城市燃气计量使用流量计的方向。在工作压力小于 0.4 MPa, 计量性能与空气低压检定的结果变化很;而工作压力大于 0.4 MPa 的现场,条件允许,可考虑将流量计送第三方高压实流检定,修正流量计在高压下的误差曲线,以保证更高的计量准确度。

      相关产品推荐:流量积算仪

      咨询热线

      0517-86998326