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提高城市燃气流量计仪表准确性方法解析

时间:2017/10/14来源:未知

摘  要:城市中的燃气覆盖率是决定其发展的一个重要前提,然而燃气计量则顺理成章成为该领域当中***受关注的问题,对燃气企业以及大众的经济效益、权益都具有十分重要的作用。因此,文章中重点分析了城市燃气计量准确性提升的几点措施,为推动我国燃气发展提出了一些意见。

  现阶段,城市发展的过程中,燃气已经成为人们生活必不可少的资源,且当前阶段燃气在有关产业当中也占据了非常重要的地位。因此,提高燃气计量的准确性既有利于保证企业、居民的合法权益,同时也能够推动我国燃气行业的发展。但是,当前阶段城市中依然存在关于燃气计量准确性方面的问题,严重影响了人们的生活与企业的发展,基于此,有关人员必须要对其进行深入研究,使其能够实现有效提升。
提高城市燃气流量计仪表准确性方法解析
1、提高燃气计量准确性切入点
  近年来燃气计量已经有所发展,尤其是在计量方面,更是获得了一定的成就,计量方式已经在实际计量工作中得到了广泛的运用。然而其中依然有一些因素对计量准确性造成影响。为了实现燃气计量准确性的提升,必须要对其进行全面分析,了解影响计量准确性的几点因素[1]。有关部门经过检定、计算
以及实测等工作之后,***终确定提升燃气计量准确性的几个要点,即工作压力、仪表选型、季节、维护与检修、工作环境的温度等。其中,对于工作环境温度来说,温度较高与温度较低的环境下测量得到的数值便有很大差距;除此之外,对于工作压力而言,虽然之间有压力补偿,然而所呈现的状态依然是压力高时所测得的数值小,相反,压力低时所测得的数值便比较大。对于一些其他影响因素,下文会对其进行深入分析。
 
2、提高城市燃气计量准确性途径:
2.1、合理设计仪表与选型:
  燃气本身是一种气体流体计量,并且体现了一定的特殊性,对其进行测量的仪表类型也比较多样化,所测得的流量范围与压力范围比较广泛,在气体组成方面较为复杂。若是仪表设计和选型适当,那么便可以对计量的准确性提供保证,由此可见,需要对仪表设计和选型进行重视。一般对于仪表的选择,需要从仪表计量性能、安装需求、工况、燃气流体属性以及经济性等多个方面进行注意[2]。在实际工作时,更要重点对燃气流量计量特点在仪表设计和选型方面的需求进行重视,在社会能源结构越发发展的现在,人工煤气逐渐被天然气替代,这种资源具有一定的环保特性,对于人们的身心健康有所保障。在设计与选择的过程中,必须要按照所制定的有关规定实行,只有如此才能提高城市燃气计量的准确性。
 
2.2、满足城市燃气流量计量需求:
(1)仪器。仪器、仪表本身的设计与计量特点、安装与工况条件以及维护维修等都能够直观的对仪表计量准确性造成影响。其中燃气流量计量的费用比较高,但是仪表价格一般是和计量准确性呈现正比关系,所以有关企业必须要结合使用的实际需求对仪表进行选择。
( 2) 防爆特点。城市中的燃气具有易燃易爆属性,例如天然气、人工制气以及液化石油气等,所以针对该气体的计量,所选择的流量计必须要与防爆要求相符。
(3)工况复杂性。从长输管线直至城市门站、储气站以及工业用户,无论是商业用户还是居民用户,其流量的使用一般与季节和时间的关系比较大[3]。城市燃气的气源比较多样化,气源不同,组分的差异性也比较大。所以在燃气计量方面,一般体现了脏污流等影响,并对流量计量准确性有直观的影响。
(4)燃气组分多样化。当处于标准状态下,燃气的密度与压缩因子受组成因素的影响而不断发生变化,这些也是对流量计量准确度造成影响的主要因素。所以,一般对于流量比较大的计量系统而言,需要对其进行全组分分析。
 
2.3、季节因素:
  尽管是相同的计量表,如果所处季节不同,也会发生一定的变化。如果在冰冷的冬季,因为周围环境气温比较低,造成的负误差就会较小,如果在春季,由于温度逐渐升高,且居民用气量也在减少,计量表负误差也会越发显著。一般在冬季中,流量计中的起步流量通常偏高,但是随着气候的变暖,若用气流量比较小,便会为计量带来难度,由此便会出现计量负误差。另外,导致这一现象的原因与计量表运行环境也有关系。因为气量表并不具备很强的抗干扰能力,若周围的震动频率比较大,仪表便会出现误差 [4]。对于这一问题的解决,必须要采取相应的优化举措。一方面,在计量表中叶轮增加叶片,以此便能够真正提升叶轮受力条件,以减小仪表起步流量,尽量缩小计量误差;第二方面,替换滚动轴承,使用碳化钨硬质合金材料的滑动轴承,以此不仅能够强化轴承抗研磨力,同时也能够延长仪表运行周期;第三方面,将前置放大板与叶轮距离缩短,如此便能够避免由于引线较差而造成的抗干扰能力差现象,保证仪表能够避免外界因素的干扰,减小误差。除此之外,每日进气的这一段期间,***好保证在一个固定的时间,以免因为温度值变化对计量数据准确性造成影响。

2.4、仪表的检定与校准:
  为了对燃气计量仪表的准确性进行保证,如果只是对其选型与安装调试进行注意,并不能实现这一目标,必须要在确保选型的基础上进行强制检定与周期检定。一般来说仪表检定是计量法当中具有强制性的规定,主要目的是为了排除仪表中存在的故障,确保仪表运行的准确性。在完成首次检定即将进行第二次周期检定时,必须要实行在线实流校准,对其中存在的仪表故障进行排除,并对仪表系数的变化进行观察,针对实际情况采取有效措施予以解决。
 
2.5、仪表的保养与维护:
  当仪表处于运行状态下,有关人员要对其进行监测,以保证仪表特性的正常,例如瞬时流量、压力变化、温度、电池、封缄等的检测。如果检测仪表存在流量超负荷运行或是电池电量不足等问题,必须要马上进行解决。当仪表处于使用状态下,必须要根据有关规定,对其进行周期检定以及不定期检定,以此才能保证仪表特性的常规性。有效做好仪表维护与保养工作,能够有效延长仪表的使用期限,进而实现维修成本的节约。
 
2.6、确保燃气质量
  在当前阶段的燃气行业当中,燃气质量是***需要关注的要点之一。其一是因为燃气质量能够对燃气计量准确性造成影响,其二则是在于燃气质量与居民的人身安全、燃气企业经济效益关系十分密切。尤其是在大城市当中,管道天然气能够对燃气气体的成分比例进行合理的调整,其使用量比较大,且关系到人民群众。若燃气企业为了谋取暴利,便会将指标合格作为理由对结构进行调整,从而降低燃气的质量。所以,务必要在燃气生产时运用净化工艺,开肩电捕焦油、洗苯以及脱硫等相关的净化设备,确保燃气质量能够符合要求。除此之外,政府有关部门也要强化燃气质量的监管,并对其进行质量抽查,为用户进行燃气质量的赔偿。


1 燃气流量计类型 
  基于当前天然气计量仪器的发展状况,从测量原理角度分析,燃气流量计可划分为5类,分别为超声波流量计、涡轮流量计、腰轮流量计、孔板流量计以及皮膜表[1-4]。各类流量计具体工作原理和特点等如表1所示。? 

2 计量精度影响因素分析 
2.1 压力、温度 
  天然气状态对压力与温度的变化十分敏感,气体体积在计量标准状态下,根据介质材料温度和压力,结合实际天然气运营情况,合理调准天然气标准范围,可以有效降低计量偏差。在北方,冬夏温差大,燃气流量计量误差范围3% ~8%,倘若未制定介质压力和温度计量规范,燃气企业会有一定程度损失[1-4]。
2.2 计量环境温度 
  天然气计量精度也受到环境温度变化而变化,环境温度变化时,测量精度有所降低。长时间处于温度不稳定状态会导致仪器出现问题,计量装置中有一种仪器为流量传感器,是一种热膨胀性材料制成的,流量传感器对工作环境温度的变化感知很灵敏。计量环境温度很低时,天然气计量会较慢,计量误差也会较大,一般为正常计量值的2.6 ~3.9 倍,表明工作环境温差变化对计量仪表计量精度影响较大[5]。
2.3 技能与培训 
  仪器操作人员对计量规范的认识以及技能的提高,有利于降低人为计量偏差。针对从事流量计量工作的人员,要加强技能培训和学习,提高计量队伍整体综合水平,首先,要了解计量仪表性能,检测不同压力和温差下仪表流量,根据工作环境选择型号、性能合适的计量仪器 ;其次,对操作人员进行安装培训,特别要了解计量器的工作原理,避免因人为操作不当导致计量仪器安装不对,引起较大的计量偏差。针对上述问题,要加强对工作人员技能培训,普及燃气流量计量误差常识,掌握计量装置工作原理,才能有效保证燃气企业天然气输送运行状态安全。
3 不同类型流量计精度影响因素分析 
3.1 速度式流量计计量精度分析 
  速度式流量计中使用***为广泛的是超声波流量计,速度式流量计还包括涡轮流量计、涡街流量计、旋进涡轮流量计。对速度式流量计计量精度影响较大的因素主要有 : 
(1) 流体密度、粘度。密度和粘度越大,计量阻力越大,计量精度会降低,只有流体流速和流态均较平稳时,才能提高计量精度。 
(2) 对涡轮流量计安装要求。测量仪器安装偏斜也会造成计量误差。 
(3) 机械部件。仪器部件尺寸也会对涡轮仪计量结果产生影响,流体含有杂质或者流量计长时间运行,会对成轴承压产生磨损,计量准确性降低。
3.2 容积式流量计计量精度分析 
  容积式流量计***为典型的是腰轮流量计,计算流量公式如下 :
q =?n·V
  式中 :q 为体积流量,m3/s ;n 为转动次数,周/s ;V 为一定时间排出流量体积,m3/ 时间。
其中泄漏量对计量准确性影响较大。泄漏量与流量计组成部件间隙有关,部件之间的间隙越大,计量误差越大,计算泄漏量引起的流量误差公式如下:

  在选用流量计的时候,应注意对仪器部件间隙参数检查,确保各项参数在精度允许范围内,才能满足误差测量要求。
3.3 差压式流量计计量精度分析 
  差压式流量计主要为孔板流量计,对该仪器测量精度影响较大的是天然气的流体特性、仪器本身性能、以及安装使用条件等,具体分析如下 : 
(1) 压力和温度。环境温度和压力的变化对天然气密度、压缩系数以及粘度都会产生影响,测量流体中含有杂质可能会导致部件转角口、管弯处形成冲刷和腐蚀。 
(2) 仪器性能。流量计仪器孔板厚度、端面平整度、部件的轴度、取压位置、引压管位置的设定以及引管长度等,都会对流体积液产生影响,从而计量结果精度降低。 
(3) 工况条件。安装管线合理性直接关系到流量计偏离中心,直管段测量的准确性。同时,环境温度、湿度、电磁干扰等对测量仪器有影响。
 
 
结语:
  综上所述,为了提高城市燃气计量准确性,必须要从季节、燃气质量、仪表选型以及维护等多个方面着手,希翼通过计量准确性的提升,能够提高城市燃气质量,进而实现我国燃气行业的广泛发展。正确选择流量计的种类,了解各种流量计的使用要求,对提高天然气计量精度、降低计量偏差十分重要。操作人员应提高专业技能和常识水平,熟悉掌握仪器仪表技术特征,减少操作误差,提高计量准确率,确保设备安全运行。

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