摘要:中國天(tiān)然氣的制造、儲運(yùn)和營銷的一個關(guan)鍵環節就是流量(liang)計算,這也是中國(guó)企業在核算研究(jiū)和分✨析上的重♊點(dian)所在,所以分析中(zhōng)國天然氣流量計(ji)
算也是十分關鍵(jian)的。文章主要從天(tiān)然氣流量與計算(suàn)技📞術的意義出發(fā),對于其現狀和發(fa)展趨勢進行探析(xī),爲保證天然氣流(liu)量計量的正确率(lü)以及促進社會和(hé)💃🏻諧發展。
要想天然(ran)氣交易的公正進(jìn)行,首先就要保證(zheng)對天然氣🌈流量的(de)正确計算,這是物(wu)質基礎,同時這又(yòu)成爲了成本分析(xi)和效益核算的基(jī)本依據。天然氣的(de)🌈供應量在逐漸增(zeng)加,它在--次能源中(zhōng)的比重也在日❗益(yi)增加,這就把中國(guo)燃氣産業帶到了(le)一個發展的時代(dai)。傳統的天然氣管(guan)理模式逐漸變得(dé)吃力,新的💞管理模(mó)式亟待🈲探索,正确(que)的流量計量不僅(jǐn)牽💃連到企業的經(jīng)濟效益,也牽動着(zhe)每一戶📐的切實利(li)益。
1天然氣計量系(xì)統含義
天然氣的(de)測量系統大多是(shì)隻在氣的流通狀(zhuang)況下♋進行☂️計☎️量,從(cóng)🤟産品設計到維護(hù)管理都會影響天(tiān)然氣測量的精度(dù),也正因此👅,完善測(cè)量的規範與标準(zhun)🛀🏻才顯得尤爲重要(yào),以此來保證測量(liang)系統的正确率。
2天(tiān)然氣計量技術現(xiàn)狀
2.1我國研究現狀(zhuàng)
中國的天然氣工(gong)業計量科技與同(tong)國家比較,仍面🐉臨(lín)着許多缺陷。近年(nián)來,我國借鑒了國(guo)外标準,并根據本(běn)國的實際狀況,開(kai)展了新型測量儀(yí)器的試驗研究,進(jin)一步提高了儀✉️器(qi)的測量精度🐉和安(ān)全性。同時,也在天(tiān)然氣測量儀器選(xuǎn)擇、應用、維修與管(guan)理等方面做了大(dà)量的科學研🔴究工(gong)作,并探索出了若(ruò)幹較成熟的經驗(yan)。頒布了一些缜密(mì)的測量辦法以及(ji)各種燃氣測量規(gui)範。盡管如此,中國(guo)的天然氣工業測(ce)量體系技術标準(zhun)☀️仍不健全,與國外(wài)先‼️進技術水平存(cun)在較💋大差異,測量(liàng)技術标準無法與(yu)國外銜接。目前,中(zhong)國的天然🤩氣計量(liang)方法大緻有這樣(yàng)幾類:第一種,
氣體(tǐ)孔闆流量計
量。它(tā)是中國國内目前(qián)技術程度最高,應(yīng)用較爲廣:泛👌的計(jì)量方法,但是在正(zheng)确率方面還是存(cún)在一定的偏差,有(yǒu)一定的改善空間(jian);第二,渦輪流速測(ce)定。這🧑🏽🤝🧑🏻-技術的🐕優點(diǎn)在✍️于測量的範圍(wéi)💘廣,計量精度高;第(di)三,超聲波流速測(ce)定。這項技術原理(li)簡單,測量精确度(dù)⛹🏻♀️也高,量程比💘大,可(kě)進行雙向流速的(de)計👉算;第四,互補👄式(shi)氣體流速測定。
2.1.1孔(kong)闆流量計
孔闆流(liú)量計
在國内的利(li)用率可達90%,在國外(wài)的利用率卻隻有(you)60%。孔闆流📞量計計量(liang)技術目前是比較(jiào)成熟的工藝技術(shù),但還需加以創新(xin)與完善,首要的就(jiù)是測量氣體偏差(cha)方面的技術改進(jìn)。孔闆流量計的測(ce)定精度受管🤞道的(de)裝配品質影響💁較(jiào)大,爲此,在中外都(dou)開展了大規模的(de)科學🍉研究。在現實(shi)工業生産中,一般(ban)使用流✌️速調節劑(jì)來減小孔闆以上(shang)管㊙️道安裝品質對(duì)測定㊙️精度的負面(mian)影響。但近期研究(jiu)結果顯示,不同種(zhǒng)類的✍️流速調節劑(ji)對測量精度的負(fu)面影響也有所不(bu)同。美國政府已基(jī)于這😘些研究結果(guǒ)對美國聯邦石化(hua)學會.(API)油氣測量規(guī)範手冊(MPMS)的有關--章(zhang)作出了修訂。而通(tōng)過修訂的新規範(fan),将對孔闆流量計(ji)的安裝配置提㊙️供(gong)了更爲全方位的(de)✊指引。
由于微電子(zǐ)公司科學技術的(de)日益發達,壓力、溫(wēn)度變送器及其數(shù)據收集、貯存和傳(chuán)送的系統将會愈(yù)來愈小,這樣--來增(zeng)加了越來越多的(de)功能,成本将會降(jiàng)低。因此标準控制(zhì)系統有望集合所(suǒ)有傳感器以👅及元(yuán)件。美國目前研制(zhi)出的-.款新型雙轉(zhuǎn)子流量計将通過(guo)埋于🏃♂️孔闆中的小(xiao)型感應器來檢測(cè)孔闆上的壓力。爲(wèi)了👌降低因安裝質(zhì)量引起的測量誤(wu)差,通常會将鑽孔(kǒng)闆設💃計成多孔型(xing),這是🈲較爲傳統的(de)結構設計。
2.1.2渦輪流(liu)量計
渦輪流量計(ji)
也是一種主要的(de)檢測儀器,是繼孔(kong)闆流量計之後的(de)⭕流動檢測儀器,頗(pō)受歐盟和美洲的(de)青睐。例如在🔱荷蘭(lán)的天然氣管道上(shang)就使用了水壓範(fan)圍0.8MPa至6.5MPa的氣體渦輪(lún)流量計,大大小小(xiǎo)不同的規格🛀有2600多(duō)種。氣體渦輪流量(liang)🌈計的工藝已經非(fēi)常完善了,其優點(diǎn)在于☁️精度高、重現(xiàn)性高、應用範圍廣(guǎng)闊、結構🔱緊湊。雖然(ran)優點很多,但是真(zhēn)正讓其發揮作用(yòng),還在于規格型号(hao)的選擇上,需選擇(zé)合理适用的,才能(neng)🔆讓其發揮出優勢(shì)‼️來。燃氣輪機流量(liàng)計的精度越高,意(yi)味着其作用越敏(min)感,因爲它的功能(neng)非常容易受到介(jie)質的‼️自然特性以(yǐ)及流動特性所影(ying)👅響。例如,由于平均(jun1)污垢,污垢處理和(hé)葉‼️片或管道的變(biàn)🚶化,流量計的功能(neng)也發🥰生了相應的(de)變化。爲了達到現(xiàn)場流量計的實際(ji)特性,儀器系💜數需(xū)通過适當的調節(jiē)♊和在線校正保持(chi)♍恒定,這樣才能保(bao)證儀器校正時的(de)最大參考流量爲(wèi)條件,免受流體的(de)🔴流動特性受流量(liang)分配、流體脈動等(děng)多方面因素的影(ying)響♌。通過改善轉子(zǐ)💘的幾何外形來擴(kuo)大流量計使用範(fan)🏒圍,通過增加轉子(zǐ)組件的✏️耐磨性來(lái)增加其耐🌈久性,還(hái)有使用闆載微處(chù)理器等電子元件(jiàn)來實現随時監測(ce)空氣流量計的工(gōng)👉作💔狀況等,都是渦(wō)輪流量計技術的(de)一👄些發展方向。
2.1.3超(chāo)聲波氣體流量計(jì)
超聲波流量計
屬(shǔ)于非接觸式檢測(cè)儀器,是依靠集成(cheng)電路工藝技術發(fa)😄展進人到實際使(shǐ)用的一項檢測技(ji)術。其優勢在于計(jì)量正确、使用範圍(wéi)廣、無壓損、不能移(yí)動部件、裝置使用(yòng)成本☂️低,主要😘在20世(shi)紀☀️90年代受使用者(zhě)青睐,應用較多。如(ru)今在國際貿易結(jié)算中的法定測量(liàng)儀表正是超聲波(bo)氣體流量計,受美(mei)國、荷蘭、英國等十(shí)二個國家政府組(zǔ)織的認可,也🥵是繼(jì)前兩種流💔量計量(liang)表後的☔第三種應(yīng)用,屬于高壓、大孔(kǒng)徑、精密的流量計(jì)。超聲波流量計的(de)工作原理是依靠(kao)❤️超聲波轉換器将(jiāng)能量轉化爲超聲(shēng)傳感器能量,由接(jie)收機受理到的超(chao)聲檢測技術信息(xi),供顯示器或積算(suan)儀表示和積算,從(cóng)而進行對流速的(de)檢測與表示。
2.1.4其他(tā)新型流量計量技(ji)術
優勢互補型氣(qì)體流量計,作爲一(yi)門可替代的測量(liang)科🏃♀️學技㊙️術已逐漸(jiàn)受到了人們的重(zhòng)視。雖然這種流🌈速(sù)計工藝技術在液(ye)體流速計算領域(yù)技術方面已應用(yòng)了很久,并且已經(jīng)非常成熟,但是在(zài)輸氣管線的流速(su)計算領域技術方(fang)面的實際應用⭕經(jing)驗卻還💃🏻非常少。這(zhè)種流速計的基本(běn)結構主要有二類(lèi),即直管型和曲管(guǎn)式。優勢互補式流(liu)速計工藝技術在(zai)輸氣管領域技術(shu)方面,主要🔞應用在(zài)高壓、低容積的工(gōng)作場所,但是現階(jiē)段還處于探索階(jiē)段,在實際應用方(fang)面依舊有所欠缺(que)。
2.2國外研究現狀
國(guo)外對天然氣計量(liàng)标準的研究也較(jiào)早。20世紀90年代末📧,天(tian)然氣質量指标的(de)制定,基本确定了(le)燃氣産品質量的(de)安全、經濟、環保等(děng)三項準則;天然氣(qì)流量測定方面,确(que)立了🐆有代表性的(de)天然氣孔闆流量(liang)計标⚽準、超聲波流(liú)速測定、渦輪流速(sù)測定标準和壓力(li)因🈚子計算公式;氣(qì)體燃料測📧定系統(tong)規範的制訂明确(que)了天然氣流速測(ce)定精度登記,及對(duì)天然氣物性參數(shù)的最大容許測🌈量(liàng)誤差✌️;實流測定系(xì)統通過對天然氣(qì)在正常工作:條件(jian)下的物性參數進(jìn)行計算,最後測得(dé)了燃氣流速大小(xiao)。
3新時期天然氣計(ji)量技術的要求
計(ji)量的實時性。流量(liang)的實時性保證了(le)市場可以正确的(de)反應天然氣需求(qiu)的變化,企業通過(guo)這些信息可以合(hé)理安排生産,優化(hua)管輸運行方案,幫(bāng)助企業提高經濟(ji)效益。
計量的正确(què)率。流量計量的正(zhèng)确率是天然氣貿(mao)易公正公平進行(hang)的前提,同時也是(shi)優化天然氣的庫(ku)存量,減小天然🌈氣(qi)輸差,避免輸氣監(jian)測争端,合理配置(zhi)天然氣供銷的基(ji)礎依據。
計量的經(jīng)濟性。流量計量的(de)經濟性是衡量天(tiān)然氣流量計量标(biāo)準,其次還有一些(xie)特性參數計算和(hé)計量成本的經濟(ji)指标,爲了提高企(qi)業的經濟效益,應(ying)嚴格按照相關标(biao)準,如發熱量、密度(dù)、組分、壓縮因子等(děng),同時還💛利用先進(jìn)❄️的計量技術來降(jiang)低流量計量✨成本(běn)。包括設⛱️計及安全(quan)、儀💛器儀表等相關(guan)标準。
4天然氣計量(liàng)技術發展趨勢預(yù)測
我國進入WTO是天(tiān)然氣計量技術在(zài)我國發展的一個(gè)轉折點,外資企業(yè)的進入讓我國燃(rán)氣計量技術與世(shì)界接軌,其發展趨(qu)勢将表現在如下(xia)幾方面。
(1)測量的自(zi)動化、智能和遠端(duān)化。由于電子信息(xi)技術、計算機和🌏網(wǎng)絡信息的高速發(fā)展,天然氣計量與(yu)互💃聯網逐漸趨向(xiàng)合作發展,依靠互(hù)聯網信息管理系(xì)統,天然氣計量實(shí)現了遠端化監管(guan)。
(2)進一步加強空氣(qi)流量計的幹校技(ji)術。流量計同時還(hai)能夠進行幹式标(biāo)定(或無實際流量(liang)标定),标志着☁️中國(guó)🔴儀器與儀表行業(yè)的先進性,但盡管(guǎn)要求各種型式的(de)流量計--并進行♋幹(gàn)式标⛷️定,并不🛀是每(měi)個流量計都能實(shí)現。然而,幹💛校技術(shù)卻🍉爲工具的生産(chǎn)者和使用者們創(chuang)造了極大的社會(hui)經濟效益。
由于其(qi)自身操作機構的(de)特殊性,超聲波流(liú)量計采用幹校技(ji)術具有獨特的優(yōu)勢。經過初步研究(jiū),已經表明💚,對超聲(shēng)波氣體流量計使(shi)用幹校技術是絕(jué)對可能的✊,對于時(shí)間傳播✏️的方法,也(ye)可以對測量持續(xu)時間和距離兩個(ge)參數進行幹📱法标(biao)定,從🈚而得到流🧑🏾🤝🧑🏼量(liàng)計儀表的系數。
(3)流(liu)速計的測量追溯(sù)性。由于流速技術(shu)參數的動态☂️特性(xing),儀⭐器正确率面臨(lín)主要問題是測量(liàng)追潮性。流速量值(zhí)的🔴原級技術标準(zhun)是一個流速标準(zhun)設備,在設備_上🐕把(ba)各基礎量(長短、質(zhì)量、持續時⁉️間及環(huán)境溫度)整體綜合(he)爲輸出量一一流(liú)速,而後把流速量(liang)值傳送給某台或(huò)組合流速計,成爲(wei)傳送技術标準(流(liu)速量值的載體),借(jiè)助傳送技術标準(zhǔn)将測量值傳送至(zhi)實際工作儀器。由(you)此可見,原級技術(shù)标準隻是一個固(gu)定裝置,其特性☎️和(he)流量表有很大📧區(qu)别,不僅技術标準(zhun)缺乏移動功能,也(ye)沒有實際體現流(liu)速技術參數的動(dong)感特性。
(4)測量儀器(qi)的多樣化。過去流(liú)量儀選型--直都相(xiàng)對單一,但近㊙️年來(lai)㊙️由于人們對流速(sù)計技術的深人研(yán)究與發展,不同的(de)流速計都具有了(le)多種多樣的特性(xìng)與适宜使用程度(du),因而流量儀選型(xíng)也随之出現了由(you)單一儀器向多樣(yàng)化儀表方向的發(fa)展趨勢。也因此,對(duì)于中低速、小流量(liàng)的可選用智能型(xíng)速度式流量計(渦(wō)輪、漩進旋渦流量(liang)計);對高壓、大流量(liàng)情⛹🏻♀️況則可選用氣(qì)體超聲流量計。但(dan)在近期,又出現了(le)一種新型超聲波(bō)流量計一内文丘(qiū)利管,它也可适應(yīng)于流量變化範圍(wéi)很大的中低流量(liàng)情況。
(5)國家計量标(biao)準制度的健全。天(tian)然氣計量技術标(biāo)準在🈲我國也得到(dào)”了進一一步發展(zhǎn),在結合了國外的(de)技術标準之後,中(zhong)國氣流量計量技(ji)術标準已基本💁形(xíng)成了㊙️完善的系統(tǒng),并正在逐漸從單(dān)個技術标準向多(duo)個标🧡準發展。
(6)用測(cè)量方法,将體積計(jì)量轉化到功率計(ji)算。這一方⭐法指的(de)是在煤氣體積計(jì)量的基礎上加設(she)煤氣發熱量的計(jì)算裝置,從而實現(xiàn)煤氣的功率計量(liàng)。在中國最公平的(de)能源計算🐕方法是(shì)以能源的計算方(fang)法來進行煤氣貿(mao)易核算。中國加入(ru)WTO以後,在煤氣貿易(yì)計算中采用能源(yuan)計算I已勢在必行(háng)。目前,中國已經有(you)部分的煤氣✂️計量(liang)站都開始安裝了(le)煤氣的💰現場👈分析(xī)設備,并可完成對(duì)煤氣成分和發熱(re)力的分析業務,如(rú)中國華北油🔴田開(kāi)發有限公司向北(bei)京供應煤氣的東(dong)郊門]站配備有進(jìn)口🛀🏻的煤氣流速計(ji)算器和實時氣相(xiàng)色譜儀等。
5天然氣(qì)計量發展趨勢
(1)随(suí)着經濟社會的不(bú)斷發展和進步,在(zài)綠色環保理念的(de)推動下,國家社會(hui)發展建設以及人(ren)們日常生活工㊙️作(zuo)中,越來🔞越依🐅賴綠(lü)色能源。在綠色能(neng)源中,天然氣的計(jì)量發展和使用是(shì)當下社會發展和(hé)提升📞環境質量的(de)必然要求和重要(yao)趨勢。相比較傳統(tong)的煤炭污染,天然(rán)氣不管是在能源(yuán)的優勢上還是在(zài)💔降低污染程度上(shang)都脫穎而出。并且(qie)伴随着這種明顯(xian)優勢,被廣泛應用(yong)在社⛱️會發展中✌️的(de)各行各業。
(2)在天然(rán)氣的發展過程中(zhōng),雖然存在着明顯(xiǎn)的優勢和廣闊的(de)前☂️景,但是在實際(jì)的運用過程中以(yǐ)及在相關👅的技術(shù)領域創新突破上(shang),還是存在着--些亟(jí)待解決的問題。在(zài)這種情況下,就需(xu)要相關技術部門(mén)👅下大力氣加大資(zī)金💚投入和人才投(tou)入,要充分的提高(gāo)政治站位🔱,對标對(dui)表先✨進發達地區(qū)🏃🏻♂️和國家積極總結(jié)經驗,并根據存在(zài)的不足🐇和問題建(jiàn)立問題清單,對賬(zhang)銷✔️号。随着天然氣(qi)在人們的日常生(sheng)活和工作♻️中所占(zhan)的比重越來越高(gao),我國天然氣💛計量(liang)的相關部門]要主(zhǔ)動作爲,積極貫徹(chè)落實相關政策精(jing)神,提升設施建設(shè)和制度建💚設。
(3)随着(zhe)天然氣的應用權(quan)重占比提升,在天(tiān)然氣西氣💰東✨輸的(de)過程中,東西部的(de)經濟也會随之平(ping)衡。在當下的大數(shù)據信㊙️息化的時代(dài)中,将網絡數據應(yīng)用于天然氣的計(ji)量工作是必然趨(qū)🈚勢。在天然氣計量(liang)發展的過程♋中,各(ge)地要👨❤️👨對标先進地(dì)區的經驗和做法(fǎ)🧡,強化隊伍建設,全(quan)方位提升工作人(ren)員的理論知識❌和(he)實踐能力。爲天然(ran)氣計量工作的良(liáng)好發展前景,提供(gong)源源不斷的人才(cai)隊伍支持。
6結語
天(tiān)然氣能源是我國(guo)乃至全世界最重(zhong)要的-種綠色能源(yuán),并且對社會的發(fa)展和人們的日常(cháng)生活有着重要的(de)現實意義和影響(xiǎng)。在我國的天然氣(qi)計量工作發展過(guo)程中,雖曆經磨難(nan),但積極探索前進(jin)。文章重點對天然(rán)氣計量工作的發(fā)展作了重點分析(xi)和研究,指出其在(zài)發展過程中存在(zai)的一些共性和個(gè)性問題。針對這些(xiē)亟待解決的問題(ti),相關部門]應高度(du)重視,逐漸理順天(tiān)然氣計量工作的(de)相關聯系,加強制(zhì)度建設、基礎建設(shè)、隊伍建設。通過多(duō)措并舉的方式,帶(dai)動社會經濟的發(fā)展,進而實現國家(jiā)競争力的增強與(yu)發展。
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