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天然气计量误差原因改进措施

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-27  来源:大庆油田天然气分公司五大队  作者:唐发坤  浏览次数:27

摘要:天然气自身具有较高的燃烧效率,而且清洁环保性能比较高,在工业生产以及化工行业中天然气都是一种非常高效的工业燃料,在各行各业中都得到了非常广泛的应用。在天然气生产、运输、销售的各个环节流量计量都起到了非常重要的作用,如果在某一个环节中出现的严重的计量误差,就会影响燃气公司以及天然气用户切身利益。文章对天然气计量误差原因进行了分析,并提出改进建议。

关键词:天然气;计量误差;原因;改进措施

在进行天然气计量时,通常使用体积流量,利用压差式孔板流量计进行计量。这种计量剂在实际的应用过程中不仅安装非常方便,而且仪器的稳定性也比较好,整个维护过程中比较简单。我国在20世纪对天然气流量进行了改进升级,精度以及稳定性都有了较大的提升,但是在实际应用过程中仍然会出现一定误差。

1天然气计量误差产生的原因

1.1计量仪表

目前在进行天然气计量的时候主要使用的剂量计为孔板流量计,这种流量计在实际加工的过程中对孔板加工的要求非常高,在实际加工过程中必须要严格的按照相关的技术标准要求来进行,否则就会导致出现严重的计量误差。一旦孔板出现偏心或者弯曲等现象,就会对孔板的安装以及流量计实际的计量精度造成严重的影响。(1)孔板安装。在进行流量计安装的过程中,通常情况下相关人员都能对安装规范进行熟练掌握,但是在实际安装过程中对一些细节的安装问题不够重视,导致流量计在实际应用过程中出现较大误差。例如,在进行孔板密封垫片内孔加工的时候并没有经根据环室尺寸进行严格加工,导致垫片超出环室范围,这对气流在剂量计内部的流动形成了较大的扰动作用;另外,导压管实际走向如果设置不合理就会导致流量计内部的气压差不能实现正常传导;而平衡器不水平的也会导致计量剂出现严重的计量误差。(2)节流装置。节流装置问题主要指的是节流装置的内部出现了诸如垫片或者焊缝等突出物,从而使得出现一定的计量误差,具体产生误差的大小与突出物的位置、长度等都有很大的关系,在相关的研究中发现,如果在孔板上游2倍的位置出现了突出物,这时产生的误差是最大的,而如果突出物位于孔板下游位置,实际产生的计量误差就比较小。

1.2使用条件

通常情况下,计量仪器在实际应用过程中会受到很多因素的影响,例如,在环境条件出现变化的情况下就会导致剂量计出现一定的误差。天然气在运输过程中如果出现气体压力对突然变化或者流速出现较大变化,就会导致出现较大的压差波动,进一步导致出现脉动流,一旦在进行计量的过程中在装置中产生明显的脉动流就会使得实际的计量误差增加。根据相关的调查表明,由于脉动流而导致的天然气计量误差能够达到20%~30%。另外,因为季节变化出现天然气消耗量出现较大变化就会导致流量计出现超量程现象。在利用蒸汽进行试验的过程中发现,不同季节条件下进行蒸汽的流量进行计量,冬季实际的流量要远比夏季的流量小,一旦出现这种现象就很有可能会导致实际的天然气流量超出仪器本身量程的现象,由此也会引发计量误差。

1.3天然气质量

天然气是石油开采过程中的伴生气,在开采出地面后通常多会经过严格的过滤、除尘、分离等处理过程,但是这也不能充分保证天然气的绝对纯净,在进行天然气的传输过程中,由于杂质的存在会对天然气管道造成一定程度的腐蚀。如果天然气中的杂质在流量计的孔板或者孔口位置上大量积存就会导致天然气出现气流突然变化的现象。另外如果杂质的积存导致孔板的截面出现缩小的现象,由于孔板流量计本身对的外界条件变化比较敏感,如果不能及时清理杂质就会导致出现严重的误差。另外,天然气中一般都含有一定量的水分,这部分水分就可能会导致流量计出现计量值偏高的现象,通常情况下,随着孔径比的增大计量的湿气流量会有所减小,当孔径比达到0.7的时候,就会导致流量计产生-1.7%的计量偏差,而如果天然气中含有一部分液体就会在仪器实际的孔径比为0.5的条件下,孔板自身的性能比较稳定。但是如果要进一步提升计量的精度,就需要及时计量装置上游的天然气水分进行清除。

2天然气计量误差的改进措施

2.1消除脉动流

要想有效清除在流量计中产生的脉动流,进一步减小其对计量精度造成的影响,就必须要针对天然气中的水分进行严格控制。因此,在实际进行天然气开采的过程中,要在尽量保证不出现地层水的情况下来进行气井开采,从开采的源头上对天然气的水分含量进行严格控制。与此同时,要尽量清除天然气运输管道中的游离态液体,要及时的清除管道内部的杂质以及液体等,为了进一步提升管道清理的效率,可以在天然气管道中引入自动清管系统,或者利用高效率的分液器,这样才能有效清除天然气运输管道因为积液问题而导致出现脉动流现象,通过对分离器的利用能够有效提升气液分离的效果,当天然气中彻底达到气液分离后,就能够充分保证流量计的计量精度。另外,为了进一步实现对天然气气源脉动导致的压差波动的有效控制,可以在天然气的集输管道内部安装专门的脉动消减器,只要将其设置在集输管道中的合理位置,并设置缓冲罐,就能最大程度减少因气源脉动而对流量计的计量精度造成影响。

2.2规范孔板加工

针对孔板的加工环节,应该从国家层面来进一步加以规范,制定出统一的严格的加工标准要求,并进一步完善对孔板加工以及安装的规范,这样才能充分保证孔板在实际交工过程中前阻力件能够达到合理的形式配接长度,通常情况下都需要保证其达到30D。在实际进行孔板的安装过程中,如果实际情况不允许,那么就可以在孔板的直线管段上来设置整流器,并充分保证管道轴线与孔板入口断面保持垂直,同时要将控制器的安装偏心度控制在1º以内,并坚决杜绝出现孔板反向安装的现象。另外,必须要保证流量在实际应用过程中的规范性,如果在实际应用过程中发现压差计实际的工作量程低于30%,就必须要对其进行及时更换,或者对其孔板的规格进行及时调整。

2.3加强日常管理

在日常进行天然气计量的过程中要对管理工作给与高度重视,要对孔板进行定期清洁,一旦在计量过程主管出现了设备损坏的现象,必须要及时进行更换,与此同时还要结合相关的数据,对计量结果进行适当的修正。如果在实际应用孔板流量计的过程中,首先根据计量精确性的原则,要对孔板流量计进行定期的清洁和校正,在实际检查过程中要将仪表的零点、D/A转换通道等作为主要的检查内容,而清理工作的重点内容则是针对孔板、孔板等位置进行及时清理,针对一些存在缺陷问题的孔板要及时给与更换。在日常计量工作中还必须要意识到天然气计量精度与天然气本身的温度、密度、压力等都有很大的关系,必须要充分结合实际计量情况,选择合理的仪器设备,对天然气的各项测量工作做好,一旦发现测量参数出现变化,必须要对其进行及时的调整,并及时校正误差,这样才能将其误差控制在标准要求的范围内。

2.4拓展量程范围

在天然气集输管道运行过程中可以通过增加孔板节流装置或者定值节流装置有效的起到拓宽量程的效果,这样就能为孔板的定期检查、清理、更换等工作提供极大的便利,与此同时还能充分保证计量装置的准确性。如果在实际计量过程中出现孔板测量超出测量范围的现象,就会导致最终计量结果出现误差。将定值节流装置与流量计算机进行结合使用,不仅能有效的拓展实际的计量量程,而且能够实现智能化的天然气流量计量,另外通过规模化生产可以实现对仪器成本的有效控制,这样就能实现对节流装置标准化、系列化发展,这对天然气的计量准确性也有极大的促进作用。

3结语

综上所述,目前在社会生产生活的各个方面天然气都得到了广泛的应用,在这种情况下,天然气流量计的计量精度以及计量可靠性也受到了普遍关注。由于天然气在实际进行计量的过程中会受到很多外界因素的影响,从而导致出现计量误差,因此,燃气企业以及相关的技术人员要对导致天然气计量误差的原因进行深入分析,并采取相应措施,这样才能有效保证天然气计量工作的准确性。

参考文献:

[1]何洋,庞军,姚良等.标准孔板流量计在普光气田的应用与分析[J].石油机械,2014,42(07):96-98+101.

[2]廖刚,曾小军等.页岩气平台井与集气站气产量计量误差原因浅析及现场主要控制措施[A].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会.2016年全国天然气学术年会论文集[C].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会:,2016:5.

 
 
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