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摘 要:天然气是工业生产的必须资源,同时也是居民日常生活的能源。天然气的消耗量与日俱增,提高城市生产与生活的水平。目前,天然气计量属于推进发展的主要因素,但是其在运行过程中,出现诸多问题,严重制约天然气发展,造成巨大的能源损失。因此,本文通过对天然气计量技术的现状进行研究,分析主要的发展趋势。
关键词:天然气计量技术 现状 发展趋势
天然气计量技术,主要以流量为检测对象,作用于天然气流动的过程。由于天然气计量技术受多项因素和参数制约,导致其在应用时,表现出缺陷和不足。我国天然气计量技术的发展尚未成熟,与发达国家存在较大差距,不论是技术本身不科学,还是设备供应不到位,都成为影响天然气计量技术发展的主要因素,对其做重点规划,深入研究天然气计量技术的运行方向。
一、天然气计量技术标准的应用现状
测量标准是天然气计量技术的主体支持,关系到测量准确度[1]。实际测量标准,不仅包含流量计量体制,还包含天然气基本属性的监测,如:密度、压缩量等,参与整体测量体系的仪器、仪表,必须保障精确性,才可达到测量标准。由于天然气计量技术标准的相关方面比较多,所以标准设计具备复杂和广泛特性。我国在计量标准方面,并没有体现出完整特点,无法涵盖整体计量内容,始终利用传统的规范标准,约束现代天然气测量技术的应用,促使双方出现诸多矛盾。因此,我国在天然气计量技术标准方面,需要吸纳国外先进标准,完善内部体系。例如:美国的计量标准,既有严谨的法规约束,又有科学的计量装置,美国石油产业的发展快速,带动天然气计量技术的发展,其在美国出现时间较早,严格性较强,美国规划天然气价格,以能量作为计量因素,体现计量方式的转型,同时深化天然气发热量、质量,形成统一的计量体系,规划天然气计量,实现精确统计。
二、天然气计量技术的应用现状
天然气计量技术的核心装置为流量计,流量计的种类较多,各类流量计的结构表现出特殊点,分析已投入使用的流量计,大致可以分为三种类型,如下:
1.以流动速度为计量因素的流量计
流动速度在天然气计量中,属于直接测量因素,以封闭管道内的天然气为计量对象,保持满管状态,测试天然气流量。例如:涡街流量计,则是利用流动速度为计量因素,在天然气输送路径内,安装漩涡发生体,流体通过时,可在发生体两侧形成规则漩涡,其中漩涡频率与流体体积存在正比关系,测量天然气流动的实质[2]。速度流量计一般应用于工业生产,主要测量管道内流体的速度,包括不同介质,如:气体、液体等状态,速度流量计在计量时,不需要负担过大的流体压力,在压力方面基本不会出现损失,精确程度相对比较高,所以速度流量计,可以最大化的排除流体温度、密度的影响。
2.以容积空间为计量因素的流量计
容积流量计,主要是在天然气系统内部,构建不同类型的空间,以大空间为主,同时分割诸多小空间,在小空间内安装旋转体,如:转筒、齿轮等,旋转体在工作时,受流体压差影响,持续运动,将流体迅速在小空间排出,判断旋转体的运动次数,统计流体体积,得出天然气的计量数值。容积流量计计算误差小,基本控制在可接受范围内,在精密测量中应用广泛。由于容积流量计的结构复杂,对天然气的流体环境要求较高,所以一般应用于中小口径的系统内,避免测量不准确。
3.以差压数值为计量因素的流量计
差压流量计围绕流体展开计量,利用节流统计,实现计量[3]。当流体经过节流件时,前、后产生压力差,压力差与流量平方存在关联性,得出计量结果。一般天然气计量只需利用流量计即可,在部分计量要求比较高的场合下,需要配备压力计,提高传感能力,根据差压流量计的应用环境,配备不同的仪器或装置,满足实际计量的完善性。由此可见:差压流量计并不是处于高效状态,需要借助其他仪器才可完成高效计量,制约其在天然气计量技术中的发展。
1.天然气计量技术的发展趋势
深化研究天然气计量技术的应用现状,提出计量技术的发展趋势,确保计量准确、高效。
2.能量计量的发展
能量计量成为计量技术的发展趋势,改善传统体积测量,增设发热量仪器,满足能量计量的功能需求。利用能量作为天然气的测量因素,确保结算准确,部分城市已经开始实行能量计量,配备专业的测量装置。例如:利用ISO S167实行流量统计,在自动取样仪器的作用下,获得定量气样,然后借助气象色谱仪器,分析气样,校对气样标准,实现能量计量。为推进能量计量的应用,我国应重点建设试点体系,出台相关法规要求,国家干预试点工作,引进配套技术,完善能量计量的推进,实质检测天然气流量。
3.计量技术的自动化趋势
目前,受信息化社会的影响,计量技术体现出自动化的发展趋势。在天然气计量技术的应用中,融合网络技术和信息技术,实现在线监测和实时计量,满足远程计量的发展。例如:SCADA,借助智能系统,应用于计量体系内,提供天然气测量数据,不仅应用流量计,同时还包括各类辅助仪器,提高计量标准性,实时记录天然气信息,存储计量数据,提高数据收集和传输的效率,基于网络系统的作用下,天然气计量数据体现网络化状态,方便查询。为推进自动化发展,在天然气计量技术中引入自我诊断技术,在内置状态下,确保设备实现自我处理,提高计量准确,降低计量技术受多方因素的影响力度。
4.干校技术的研究
干校技术是天然气计量技术的主流,代表计量技术的先进特性。干校状态主要是在无实流状态下实现计量。流量计实现干校具备条件约束,并不是适用于全部计量体系。干校的经济价值非常明显,体现社会效益[4]。以超声流量计为研究对象,分析干校技术的利用。干校在超声流量计中体现明显优势,提高气体计量的精确程度,重点以时间、长度为参数对象,实现干校传播,获取超声流量计的实际系数,体现干校技术的优势。逐步推进干校技术的使用,取缔传统计量技术,为天然气计量技术的发展提供新思路和新方向。
5.计量溯源的研究
天然气计量技术的参与参数,并不是处于稳定状态,各项参数均具备动态特性,引发计量溯源。实现标准计量的方式主要依靠实物装置,达到量值统一,由于计量方面着实缺乏实物标准,所以利用量值装置,综合导出参数量,依次传递到流量计。例如:以标准流量计为主,汇总所有参数的导出量,作为原级标准,同样利用流量方程,控制时间、长度两项因素,超声流量计具备实现原级标准的可能,深化计量溯源研究,引领天然气计量技术的发展,体现技术变革。
四、结束语
稳定天然气计量技术的应用,严格遵循相关机制的约束,确保计量准确,满足计量需要。天然气计量技术对实际天然气应用,具备主导意义,有利于提高天然气的质量,保障天然气的使用标准,维护安全空间。利用天然气计量技术,推进资源利用,进而优化天然气资源分配,合理利用能源,为生活、生产提供可靠的能源。
参考文献
[1] 邹道懋.我国天然气计量现状及问题探讨[J].科技传播,2011(08):56-58.
[2] 杨帆.我国天然气计量技术现状及发展趋势[J].中国计量,2011(01):29-31.
[3] 田海松.天然气计量输差分析及控制研究[J].科技创新导报,2012(08):78-80.
[4] 李广志.天然气计量中存在的问题及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2012(04):18-20.
作者简介:周静(1977-11),土家,女,祖籍重庆,1999毕业于西南石油学院工业自动化专业。1999年就职于中石油西南油气田分公司,仪表工程师,主要从事仪表技术及管理工作。
关键词:天然气计量技术 现状 发展趋势
天然气计量技术,主要以流量为检测对象,作用于天然气流动的过程。由于天然气计量技术受多项因素和参数制约,导致其在应用时,表现出缺陷和不足。我国天然气计量技术的发展尚未成熟,与发达国家存在较大差距,不论是技术本身不科学,还是设备供应不到位,都成为影响天然气计量技术发展的主要因素,对其做重点规划,深入研究天然气计量技术的运行方向。
一、天然气计量技术标准的应用现状
测量标准是天然气计量技术的主体支持,关系到测量准确度[1]。实际测量标准,不仅包含流量计量体制,还包含天然气基本属性的监测,如:密度、压缩量等,参与整体测量体系的仪器、仪表,必须保障精确性,才可达到测量标准。由于天然气计量技术标准的相关方面比较多,所以标准设计具备复杂和广泛特性。我国在计量标准方面,并没有体现出完整特点,无法涵盖整体计量内容,始终利用传统的规范标准,约束现代天然气测量技术的应用,促使双方出现诸多矛盾。因此,我国在天然气计量技术标准方面,需要吸纳国外先进标准,完善内部体系。例如:美国的计量标准,既有严谨的法规约束,又有科学的计量装置,美国石油产业的发展快速,带动天然气计量技术的发展,其在美国出现时间较早,严格性较强,美国规划天然气价格,以能量作为计量因素,体现计量方式的转型,同时深化天然气发热量、质量,形成统一的计量体系,规划天然气计量,实现精确统计。
二、天然气计量技术的应用现状
天然气计量技术的核心装置为流量计,流量计的种类较多,各类流量计的结构表现出特殊点,分析已投入使用的流量计,大致可以分为三种类型,如下:
1.以流动速度为计量因素的流量计
流动速度在天然气计量中,属于直接测量因素,以封闭管道内的天然气为计量对象,保持满管状态,测试天然气流量。例如:涡街流量计,则是利用流动速度为计量因素,在天然气输送路径内,安装漩涡发生体,流体通过时,可在发生体两侧形成规则漩涡,其中漩涡频率与流体体积存在正比关系,测量天然气流动的实质[2]。速度流量计一般应用于工业生产,主要测量管道内流体的速度,包括不同介质,如:气体、液体等状态,速度流量计在计量时,不需要负担过大的流体压力,在压力方面基本不会出现损失,精确程度相对比较高,所以速度流量计,可以最大化的排除流体温度、密度的影响。
2.以容积空间为计量因素的流量计
容积流量计,主要是在天然气系统内部,构建不同类型的空间,以大空间为主,同时分割诸多小空间,在小空间内安装旋转体,如:转筒、齿轮等,旋转体在工作时,受流体压差影响,持续运动,将流体迅速在小空间排出,判断旋转体的运动次数,统计流体体积,得出天然气的计量数值。容积流量计计算误差小,基本控制在可接受范围内,在精密测量中应用广泛。由于容积流量计的结构复杂,对天然气的流体环境要求较高,所以一般应用于中小口径的系统内,避免测量不准确。
3.以差压数值为计量因素的流量计
差压流量计围绕流体展开计量,利用节流统计,实现计量[3]。当流体经过节流件时,前、后产生压力差,压力差与流量平方存在关联性,得出计量结果。一般天然气计量只需利用流量计即可,在部分计量要求比较高的场合下,需要配备压力计,提高传感能力,根据差压流量计的应用环境,配备不同的仪器或装置,满足实际计量的完善性。由此可见:差压流量计并不是处于高效状态,需要借助其他仪器才可完成高效计量,制约其在天然气计量技术中的发展。
1.天然气计量技术的发展趋势
深化研究天然气计量技术的应用现状,提出计量技术的发展趋势,确保计量准确、高效。
2.能量计量的发展
能量计量成为计量技术的发展趋势,改善传统体积测量,增设发热量仪器,满足能量计量的功能需求。利用能量作为天然气的测量因素,确保结算准确,部分城市已经开始实行能量计量,配备专业的测量装置。例如:利用ISO S167实行流量统计,在自动取样仪器的作用下,获得定量气样,然后借助气象色谱仪器,分析气样,校对气样标准,实现能量计量。为推进能量计量的应用,我国应重点建设试点体系,出台相关法规要求,国家干预试点工作,引进配套技术,完善能量计量的推进,实质检测天然气流量。
3.计量技术的自动化趋势
目前,受信息化社会的影响,计量技术体现出自动化的发展趋势。在天然气计量技术的应用中,融合网络技术和信息技术,实现在线监测和实时计量,满足远程计量的发展。例如:SCADA,借助智能系统,应用于计量体系内,提供天然气测量数据,不仅应用流量计,同时还包括各类辅助仪器,提高计量标准性,实时记录天然气信息,存储计量数据,提高数据收集和传输的效率,基于网络系统的作用下,天然气计量数据体现网络化状态,方便查询。为推进自动化发展,在天然气计量技术中引入自我诊断技术,在内置状态下,确保设备实现自我处理,提高计量准确,降低计量技术受多方因素的影响力度。
4.干校技术的研究
干校技术是天然气计量技术的主流,代表计量技术的先进特性。干校状态主要是在无实流状态下实现计量。流量计实现干校具备条件约束,并不是适用于全部计量体系。干校的经济价值非常明显,体现社会效益[4]。以超声流量计为研究对象,分析干校技术的利用。干校在超声流量计中体现明显优势,提高气体计量的精确程度,重点以时间、长度为参数对象,实现干校传播,获取超声流量计的实际系数,体现干校技术的优势。逐步推进干校技术的使用,取缔传统计量技术,为天然气计量技术的发展提供新思路和新方向。
5.计量溯源的研究
天然气计量技术的参与参数,并不是处于稳定状态,各项参数均具备动态特性,引发计量溯源。实现标准计量的方式主要依靠实物装置,达到量值统一,由于计量方面着实缺乏实物标准,所以利用量值装置,综合导出参数量,依次传递到流量计。例如:以标准流量计为主,汇总所有参数的导出量,作为原级标准,同样利用流量方程,控制时间、长度两项因素,超声流量计具备实现原级标准的可能,深化计量溯源研究,引领天然气计量技术的发展,体现技术变革。
四、结束语
稳定天然气计量技术的应用,严格遵循相关机制的约束,确保计量准确,满足计量需要。天然气计量技术对实际天然气应用,具备主导意义,有利于提高天然气的质量,保障天然气的使用标准,维护安全空间。利用天然气计量技术,推进资源利用,进而优化天然气资源分配,合理利用能源,为生活、生产提供可靠的能源。
参考文献
[1] 邹道懋.我国天然气计量现状及问题探讨[J].科技传播,2011(08):56-58.
[2] 杨帆.我国天然气计量技术现状及发展趋势[J].中国计量,2011(01):29-31.
[3] 田海松.天然气计量输差分析及控制研究[J].科技创新导报,2012(08):78-80.
[4] 李广志.天然气计量中存在的问题及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2012(04):18-20.
作者简介:周静(1977-11),土家,女,祖籍重庆,1999毕业于西南石油学院工业自动化专业。1999年就职于中石油西南油气田分公司,仪表工程师,主要从事仪表技术及管理工作。