質量流量計量表在天然氣計量的應用

發布：2019-01-09 | 點擊：人次

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天辰博銳質量流量計不僅能夠計量液體的質量，還可以計量天然氣的質量，不過在天然氣的計量上，應用得不是很多。例如在成品油的長輸管道貿易計量，加油站的加氣機等等。下面將為大家介紹天辰博銳質量流量計，如何應用于天然氣計量上面。

1、質量流量計特點

1.1、優點

根據工作原理和結構,與其它流量計相比,質量流量計測量天然氣具有以下優點:

(1)計量準確度高,穩定性好,真正實現了高精度的直接流量測量。

(2)量程比高,普遍可以達到20!1至50!1,有的質量流量計其范圍度已高達100!1以上。

(3)不受管內流體流動狀態的影響,在流量計上下游不必設置直管段。

(4)檢測管內無可動部件,也無阻礙流體流動的部件,使流量計更便于維護和清洗,使用壽命更長。

(5)對介質的適應性較廣,可應用于維護較困難的臟氣或濕氣的計量。能應用于氣體組份和密度變化較大的情況。

(6)尤其適用于以質量為基礎的貿易交接計量和過程控制的應用場合。

2.2、缺點

當然,質量流量計也有缺點,選用時應充分注意以下幾點:

(1)不能用于測量密度太低的天然氣。

(2)對外界振動干擾較敏感,質量流量計對安裝固定有較高要求。

(3)不能用于大管徑流量測量。

(4)有較大的體積和重量;壓力損失也較大。

(5)價格昂貴。

2、質量流量計計量方式

目前,在國際上天然氣貿易計量交接有3種體系:一是標準參比條件下的體積量計量,二是質量計量,三是標準參比條件下的能量計量;這三種計量方式,質量流量計都能夠單獨或配套其它設備完成;現有的相關標準是國際的AGA11#報告和國內的SY/T6659-2006∀用科里奧利質量流量計測量天然氣流量#。

2.1、質量計量

由于質量流量計能夠直接測量天然氣的瞬時質量流量,在質量計量方面有得天獨厚的優勢,不需要其它測量設備,就可獨立完成。

3、在天然氣計量中的應用范圍

3.1、質量流量計在管輸天然氣中的應用

盡管質量流量計有很多優點,但其不能用于大管徑流量測量、壓力損失較大、價格昂貴等缺點,限制了其在天然氣長輸管道的計量應用;目前,長輸管道的主流天然氣計量儀表是超聲波流量計、渦輪流量計和孔板流量計。

孔板流量計由于有準確度較低,量程比小,壓力損失大,流量計前后的直管段要求較長,占地面積大,參與檢測的元件較多需要維護的環節較多等缺點。而超聲波流量計準確度高、量程比大,無壓力損失,節省能源;無運動部件,維護量小,可節省大量的人力和物力。所以超聲波流量計的性能價格比要遠遠高于孔板流量計,目前超聲波流量計已經逐漸取代了孔板流量計成為天然氣貿易交接的理想產品。

氣體渦輪流量計的應用歷史較長,技術較為成熟,目前在國際天然氣計量領域應用也較為普遍。其特點是準確度較高,穩定性較好,量程比較寬,所需的直管段較短,占地面積小。但是氣體渦輪流量計對被測介質的清潔度要求較高,由于渦輪流量計的葉輪容易損壞,所以一般要求流量計前安裝過濾器;且在投運操作上也有很高的要求。導致渦輪流量計的后期維護維修量較大。

盡管超聲波流量計有諸多優點,但是由于超聲波流量計的測量原理為傳播時間差法,當超聲流量計的口徑變小時其聲波傳播的聲程變短,傳播時間也相應變短,傳播時間差就會很難得到準確的測量,這使小口徑的超聲波流量計的量程比和準確度都會下降。

所以在管輸天然氣計量中,給質量流量計留下的使用空間基本上只有小口徑(DN100以下),和較臟的天然氣兩種情況,在這兩種情況下,質量流量計可充分發揮出其優點。

此外,在燃驅壓氣站自耗氣計量中,也會有出色的表現,由于站內生活用氣和壓縮機燃料氣的用氣量供氣啟停頻率較高,特別是流量波動范圍很大(現波動zui大的站達到5~20000Nm3 /h之多),造成對流量計的沖擊較大,就目前的技術而言,在全范圍內精確測量比較困難。質量流量計具有具有50!1的量程比(示值范圍達到500!1),遠遠大于其他幾類流量計,加上安裝檢測管內無可動部件,也無阻礙流體流動的部件,不需要前后直管段,節省占地面積等優點。適合用于自耗氣流量總計量。

3.2、質量流量計在天然氣生產井計量的應用

天然氣生產井外輸管線內,壓力、溫度、雜質含量以及生產狀況下密度多變,準確計量非常困難,這種狀況不適用于常規的流量計,而質量流量計由于上述特點,可以徹底解決這些問題。

3.3、質量流量計在液化天然氣(LNG)計量中的應用

液化天然氣(LNG)是能源結構中的重要組成部分,我國已有多個LNG項目投用或正在建設;LNG液化后的體積約為標準狀況下氣體的1/600,輸送成本僅為管道輸送的1/6左右,但LNG的運輸一般采用高壓、低溫(約-160%),整個儲運過程對設備、生產工藝、人員都有很高要求。從LNG的生產過程來看,其計量可分為液化前、液化后和氣化后三種,液化前和氣化后屬氣態,天然氣的氣態計量國內外均有完備的相關標準及成熟的流量計選型,這里只談談LNG液化后的計量。

LNG液化后的計量與油品相似,以質量(t)為交接單位;由于LNG自潤滑性差,采用容積式或渦輪流量計進行動態計量時,會造成轉子軸與定子軸承之間,轉子與計量腔內壁之間磨損嚴重,直接影響流量計的壽命;而質量流量計的計量腔內無可動部件,克服了LNG自潤滑性不好造成的影響,同時,它直接測得LNG的交接質量,而其它類型流量計測得的是體積流量,必須再測得溫度、壓力和密度等參數,才能換算成交接質量;其中的密度測量如果采用在線密度計,其價格與質量流量計相近,如果采用離線分析,由于高壓、低溫,采樣的代表性不好,同時,由于LNG飽和蒸汽壓高,在常壓下無法檢測密度,只能用色譜分析法檢測,不僅檢測成本高,操作復雜,而且檢測準確度難以保證。由此可以看出,質量流量計是測量LNG的理想流量計;目前,zui大的問題是缺少在線實流檢定的數據來證實實際的測量不確定度符合測量要求。

4、結構問題

由于天然氣密度小,相同流速下,質量流量比液體要小得多,檢測到的由科氏力產生的相位差也小得多,為保證測量準確度,應選取在測量的質量相同時能產生形變較大的質量流量計結構;在相同的大小的科氏力作用下,測量徑向距離越長的結構其形變越大,根據資料,在zui大流量下,U型測量管測得的相位差是直管測量管的5倍,所以,測量天然氣時,應優先選用U型測量管的質量流量計。

5、校準/檢定問題

SY/T6659-2006中要求用于天然氣貿易計量的質量流量計在使用前、修理后和使用達到檢定周期時應進行檢定,并宜進行實流檢定。但AGA11#報告中明確指出,科氏力質量流量計校準使用液體而不是使用氣體,使用液體校準而應用于氣體計量,具有相同的指標,也就是說,經過研究,國內標準與國際標準在適當的條件下對標,那么,用于天然氣測量的的質量流量計可以在常見的液體標準裝置上進行檢定,將大大改善目前天然氣貿易計量的送檢成本。

6、結論

總之，質量流量計屬于計量儀表中的佼佼者。雖說應用與天然氣貿易的計量中還比較少見，但是在成品油的貿易計量，天然氣生產井中，包括臟污天然氣中，都有很好的應用。其他的流量計，相對于質量流量計來說，還是存在不足的地方。

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質量流量計量表在天然氣計量的應用