天然氣計量包括體積計量、質(zhì)量計量和能量計量3種方式。國際天然氣貿易和歐美等*多采用能量計量方式,而我國仍以式為主。介紹了國內外天然氣計量現狀,分析了我國天然氣能量計量的必要性和可行性。天然氣能量計量符合*能源發(fā)展“十對天然氣資源精細化管理的要求,有利于推進(jìn)我國天然氣市場(chǎng)化改革的進(jìn)程。目前,我國已制定能量計量相關(guān)技術(shù)標準,基本具技術(shù)條件,建議加快推進(jìn)我國天然氣能量計量相關(guān)工作。
1天然氣計量方式
天然氣計量包括體積計量、質(zhì)量計量和能量計量3種方式。國際天然氣貿易和歐美日韓等工業(yè)發(fā)達*廣泛采用能量計量,邊俄羅斯、中亞地區天然氣資源*仍以體積計量為主,天然氣質(zhì)量計量應用相對較少。
1.1體積計量
天然氣體積計量?jì)x表包括孔板流量計、渦輪流量計、超聲波流量計、腰輪流量計、渦街流量計、旋進(jìn)旋渦流量計等。
1.1.1孔板流量計
孔板流量計為壓差式流量計,主要應用于較早投產(chǎn)的天然氣管道,近年來(lái),正陸續升級改造為渦輪流量計或超聲波流量計較低;結構簡(jiǎn)單,便于安裝;性能穩定;投用前無(wú)需實(shí)流校核。缺點(diǎn):測量精度一般,且精度難以提高;測量范圍較窄,滿(mǎn)足計提下一般為3:1~5:1,采用雙量程壓差計可達10:1;對上下游直管段長(cháng)度要求較高,一般要求上游直管段長(cháng)度為30D(D為流量計游直管段長(cháng)度為7D;通過(guò)節流裝置,壓力損失較大;由于孔板流量計由法蘭連接,易產(chǎn)生漏氣問(wèn)題,維護工作量較大。
1.1.2渦輪流量計
渦輪流量計屬于速度式儀表,在長(cháng)輸天然氣管道分輸站場(chǎng)較為常見(jiàn)。優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單而牢固,可靠性高;安裝方便,便于維高,重復性好;測量范圍較大,可達25:1,在高壓輸氣情況下,還可進(jìn)一步增大。缺點(diǎn):渦輪高速轉動(dòng)引起機械摩擦,需注意潤量計上游配套過(guò)濾***,避免較大固體顆粒損壞渦輪葉片;對上下游直管段長(cháng)度有一定要求,一般要求上游10D,下游5D;上限流蝕”現象限制,一般為10m/s。
1.1.3超聲波流量計
超聲波流量計屬于速差式流量計,是繼孔板流量計、渦輪流量計之后的第三類(lèi)適用于高壓力、大口徑、高精度的天然氣流測量精度高;測量范圍大,可達100:1;能實(shí)現雙向流量計量;無(wú)可動(dòng)部件;無(wú)壓損;不受氣體壓力、溫度、組分變化的影響;檢測與自診斷功能;全數字式計量系統,易于實(shí)現數字化通信;維護簡(jiǎn)單,可帶壓更換超聲換能***。缺點(diǎn):目前多為進(jìn)口設備貴,只適用于大、中口徑;對上下游直管段長(cháng)度有一定要求,一般要求上游10D,下游5D;不適用于較*********(管徑小于100計量。
1.1.4其他計量?jì)x表
旋進(jìn)旋渦流量計屬于*氣體流量?jì)x表,主要應用于油田內部和城市燃氣小型配氣站,在長(cháng)輸天然氣管道中應用較少。
1.2質(zhì)量計量
天然氣質(zhì)量計量?jì)x表一般指科氏質(zhì)量流量計,是一種直接式質(zhì)量流量?jì)x表。優(yōu)點(diǎn):測量范圍廣,可達50:1;上下游不要求直接測量流體質(zhì)量;測量精度較高,穩定性好;對介質(zhì)的適應性較廣,可適用于濕氣或臟氣的計量,也能適用于氣體組分和密度變體。缺點(diǎn):價(jià)格昂貴;不能測量低壓氣體;壓力損失較大;對安裝固定要求較高;不能用于較大口徑(管徑大于200mm)管道天前,科氏質(zhì)量流量計在*********天然氣管道計量、臟污天然氣計量、燃驅壓氣站自耗氣計量、天然氣生產(chǎn)井計量及城市車(chē)用CN氣)加氣機計量等相關(guān)領(lǐng)域有所應用。
1.3能量計量
天然氣能量計量是體積計量或質(zhì)量計量的延伸,可通過(guò)體積計量、質(zhì)量計量與單位流量天然氣的發(fā)熱值乘積計算獲得。與體量計量方式相比,能量計量更能科學(xué)體現天然氣作為燃料的商品價(jià)值。天然氣的發(fā)熱值可通過(guò)直接燃燒法測量,也可通過(guò)分析氣而得。對于規模較大的計量站,需配套安裝在線(xiàn)氣相色譜儀實(shí)時(shí)測量天然氣發(fā)熱值;對于規模較小的計量站,可采用離線(xiàn)氣相色計算熱值,再根據對應氣源的種類(lèi)及氣源熱值的穩定性,選擇固定賦值或可變賦值的方法確定對應計量站天然氣的發(fā)熱值。