天然气计量技术论文

摘要随着社会科技技术水平的不断进步智能化自动化应用广泛。在我国天然气计量技术中智能化自动计量系统应用技术飞速发展。目前，我国大多数采气站以及输气站都已采用了电子化计量系统，通过智能流量计进行测量。在测量的过程中，容易受到外来因素，例如恶劣天气的影响，导致测量不准。今天小编为大家精心挑选了关于《天然气计量技术论文 (精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

天然气计量技术论文 篇1：

天然气计量技术与输差控制分析

摘要：近年来，伴随着我国科学技术水平的不断提高和经济实力的不断增长，使得人们的生活条件和生活质量也有了很大的改善，需要更加充足稳定的能源作为支撑和需求。从实际的角度来讲，对天然气的实际输送量进行准确的计算是保证天然气企业经济利益的重要方式方法。正因为如此，天然气企业需要对天然气计量仪表和输差的控制有一个高度的重视，进行深入的分析和研究，最大程度将天然气输差控制在科学合理的范围之内，尽可能的提高天然气的利用效率。下文围绕天然气计量管理计量仪表和输差控制展开一系列的讨论。

关键词：天然气计量;输差控制;措施

前言

随着环境的日益恶化，清洁能源受到了广泛的关注。天然气作为新型的清洁能源，既保护了环境，也方便了人们的日常生活。天然气的开采、存储和运输每个过程都很重要，在天然气的运输管道中安装监控测量仪器，能够有效地管理好天然气的运输流量。将天然气的计量管理的计量仪表与输差控制有机的结合在一起，合理的控制好天然气的输差，减少天然气运输的损失，提高了天然气利用率，从而为企业带来巨大的经济收益，从而推动了经济的发展。

一.常见的天然气运输差值的原因分析

1.计量仪表的误差影响天然气的输差

天然气运输的计量仪表的误差虽然是不可避免的，可是许多企业在计量仪器的错误安装以及对于计量仪表的不合理使用所造成的誤差是可以避免的。如果误差持续累积，将会给天然气运输的计量带来巨大的误差，给天然气的运输流量监控工作带来不便，直接影响着天然气运输的正常运行，也会给企业和用户带来的极大的不方便，对于此种现象，应该加强对于计量仪表安装和使用培训，提高工作人员的素质，以确保天然气运输的计量管理工作有序的进行。

2.温度的变化影响天然气的输差

天然气的运输管道较长，涉及到的区域也比较广，各个地区不同的温差容易给天然气的运输计量造成较大的误差。个别地区温度变化范围较大，会引起天然气运输管道的管内压力发生变化，使得计量仪表设施误差较大，直接影响了对天然气流量运输监控，而且受到暴雨、暴雪等恶劣天气也会给管道计量控制带来很大的困难，使得企业无法有效的控制天然气的输差。

3.设备的老化影响天然气的输差

天然气的运输管道监控计量设备由于长期的老化，如果维护和管理工作不够完善，会造成误差的不断累积，给整个天然气的运输监控工作造成了很大的影响，为企业带来难以估计的损失，而且，天然气超长的运输管道，也容易引发发生泄漏现象，天然气的计量控制设施老化还会存在较大的安全隐患，所以，一定要加强计量设备老化的维修管理，为整个天然气的运输工程提供有力的保障。

二.天然气计量仪表的管理策略

1.新技术需要不断创新

首先应该主动学习国外先进的经验和技术成果，在技术水平的提高上投入更大的资金和人力，进行相关的实验项目与计量合作，加强人才队伍的建设培养，在实际应用的过程当中做到最大程度的创新。在引入国外先进技术手段的同时，还应该与国内的实际情况相结合，在此基础之上进行总结和创新，制定出符合我国实际情况的天然气流量计量体系。

2.加强对终端客户计量仪表的管理

在进行门站计量部署工作的过程当中，首先应该做好相关的经营管理的部署工作，建立完善的管理组织。成立专门的计量管理部门，安排专门的计量管理人员，制定科学合理完善的仪表管理制度，以此来保证仪表始终处于安全稳定的运行状态，进而可以使天然气的输差得到最大程度的控制。将周期送检和整改以及运行文虎和台账等都列入到管理制度当中。利用客户服务的综合管理水平，提高仪表管理工作的效果和质量。对于一个天然气企业而言，从实际的角度来讲，应该将计量工作的情况在第一时间进行反馈，提高人才队伍的质量，对规章制度和组织架构都进行进一步的完善。

3.准确的选择测量仪表

在进行仪表选择的过程当中，一定要从实际情况入手，有针对性的选择能够充分负荷标准的节流装置，如果流量的变化范围较大，则可以根据实际情况选择量程较宽的智能差变。在没有形成天然气计量标准没有形成统一的管理之前，一定要对其他类型的测量仪表谨慎使用。正因为如此，在实际操作的过程当中，一定要注重提高工作人员的技术能力和管理水平，从人为的角度入手，对误差进行最大程度的控制。

4.正确的安装和使用计量仪表

不合理安装设施所引起的气体介质给管道造成的腐蚀，影响管道的正常运输，所以应正确的安装和使用天然气运输计量仪表，制定完善的操作流程和规章制度。提高安装人员的职业素养，利用科学、合理的方法安装和使用计量仪表装置，依照天然气运输的实际状况和环境的影响，选取适宜的型号、匹配的量程和精度的计量装置。同时，加强员工的责任意识，加强对于设备的维护和管理，从而减少天然气计量的误差，保证天然气的运输控制的稳定运行。

结束语：

从实际的角度来讲，天然气的输送会受到诸多因素的影响，从而使得输差测量的准确度有所下降，如此一来，势必会对天然气运输的稳定性造成破坏。伴随着我国经济实力和科学技术水平的不断发展和进步，使得社会各界对于天然气的需求量日益增多，同时对于天然气输送的稳定性提出了更高的要求。天然气企业应该采取适当的措施，对计量仪表和输差进行有效的控制，保障和促进天然气企业的经济效益有所提高，谋求更大的发展。综上所述，控制好天然气计量运输差作为天然气运输的关键，其直接关系到了企业的发展，受到计量仪表、温度和运输设备等多个因素的影响，天然气的运输流量出现偏差。为了保障天然气的稳定运输，采用先进的计量仪器，建立完整的数据跟踪系统，利用单元分段计量方法，更有利于对天然气运输的监控，确保了输差计量的准确性，并且能够及时的找到问题的原因，更好地促进天然气的运输事业的发展，减少了天然气能源的损失。

参考文献：

[1]裴志刚.天然气计量管理计量仪表与输差控制分析[J].山东工业技术，2018，(23)：73.

[2]左威.天然气计量管理计量仪表与输差控制探讨[J].企业文化(中旬刊)，2018，(10)：234.

作者：张旭东

天然气计量技术论文 篇2：

天然气自动计量系统中的安全性问题解析

摘 要 随着社会科技技术水平的不断进步智能化自动化应用广泛。在我国天然气计量技术中智能化自动计量系统应用技术飞速发展。目前，我国大多数采气站以及输气站都已采用了电子化计量系统，通过智能流量计进行测量。在测量的过程中，容易受到外来因素，例如恶劣天气的影响，导致测量不准。本文通过分析天然气自动计量系统中的安全问题，进而讨论如何提高天然气自动计量系统安全性，保障天然气测量系统的安全平稳运行。

关键词 天然气输气系统;自动化计量系统;不安全因素;措施

众所周知，天然气自动计量系统主要是由涡轮流量计、旋进漩涡流量计、超声波流量计、流量积算仪、智能变送器、工业计算机等构成的智能化的集成电路仪表系统。在此系统中，如果受到恶劣天气，比如雨天、雷电等因素的影响容易对集成电路中的仪表造成较大的影响。因此，在天然气自动计量系统中，需要注意安全性。避免工作电压过低、仪表过电流、抗雷击、电磁干扰能力弱等造成天然气自动计量系统故障等问题。

1 天然气自动计量系统中的安全问题

在天然气计量技术的发展过程中，智能化的计量设备给天然气的配齐、输气带来了准确性计量的便利，同时也需要在运行的过程中查找出安全隐患，避免各种因素干扰了正常的测量，毁坏数据仪表，无法确定交接气量，影响正常的生产运行。

因此，在天然气配气站、输气站，我们需要加强对安全隐患的排查。尤其在雷雨多发的春夏季节，一定要注意天然气测量系统的安全隐患问题。例如，在配气站中，由于雷雨天气，站内的自动计量系统工作部稳定，基础智能仪表受到影响，使得计量的数据出线较大幅度的波动，流量计无法与站内的仪表进行联通，一线的数据无法进行上传，因此，带来严重的安全隐患问题。在实际的生产过程中，为了能够进一步地避免雷雨天气对于天然气自动计量系统中危害，应该制定出合理的解决方案及措施。

2 天然气自动计量系统的安全解决措施

通过以上分析我们可以看出：在天然气自动计量系统中，需要对采气站、输气站进行全面的系统维护，避免因为恶劣天气而造成计量系统故障等问题。在实际工作中，我们总结出一些的解决措施，提高天然气自动计量系统的稳定性。

1)对于采气站、输气站等“雷区”进行系统治理。我们知道：输气站、配气站一直为夏季雷雨季节安全隐患多发区。因此，做好对这些“雷区”的系统综合治理工作非常必要。我们可以按照国家以及电力等相关部门的技术操作规范对于输气站、采气站周边的环境进行细致的勘察，设计防雷设备及措施，综合考虑、避免受到雷电的影响。另外，在雷电过电容易影响的部门，包括电源系统、信号处理以及传输系统、地线、避雷针、均压接地网等部位都需要采取严格的措施进行防护。通过具有针对性的防护措施，安排适当的防雷措施，周密的完成系统防雷改造工作。

2)坚持迅速阻断的原则减小二次雷击问题。为了进一步降低雷电的破坏程度，要采取措施，迅速阻断雷电入地时对站内造成的雷电干扰，避免雷电的瞬间高压破坏。限制区域内所产生的瞬间电磁能量向外传播。防止和减少外界的电磁辐射影响。

在坚持迅速阻断原则处理雷电防护问题的同时，还要处理好系统屏蔽等一系列的问题，将雷电所带来的损失降到最低。对于站内外所有埋地的信号电缆都采用金属层进行包裹，反正雷电电磁脉冲所带来的干扰。在铺设的过程中需注意误将电缆架空。对于暴露于室外的天然气测量仪表，需要加强变送器的防爆性，同时，站外的保温箱及管道需要接地。

3)规范接线以及标准接地。在处理天然气自动计量系统安全隐患是，需要检查周边的建筑物内是否对不带电的金属物的等电位连接、建筑屋顶以及屋外等电位连接，进行规范接线。同时，还应检测是否进行了标准接地。因为标准接地能够对于直击雷泄放、雷电电磁干扰等起到很好的抵抗作用。保护整个计量系统的安全。

如果没有规范连接或者标准接地的系统不会起到对系统的保护作用。例如，避雷装置接地不规范就容易造成电容性耦合干扰等问题。在进行操作时，我们需要对整个计量系统中需要接地的设备及部位进行仔细操作，严格按照标准，必要时，可以使用高效、低阻、非金属接地模块与降阻剂，降低危害。在天然气计量系统中最好将接地与防雷接地同时进行。公共接地点既提供保护接地也提供防雷接地，避免在各个系统共走是产生毁坏性电位差。在规范接线以及标准接地时需要注意：站内仪表柜中的单点接地、建筑物的防雷接地、信号传输电缆多点接地等问题。

4)全面防御，保障系统工作。在雷电电磁脉冲对站内计量系统进行冲击是，需要全面防御，保证系统工作。其中，电源线与信号传输的带电金属通道需要严密屏蔽、合理布线，来堵截雷电的过电压。使用避雷装置实现对带电金属导体的控制，实现等电位均压的连接是堵截通道的一个有效措施。按照设计以及技术规范区分出雷暴日以及防雷区，通过科学的避雷齐防装置，多级保护、可以配备接地方式，严格按照接地原则进行操作。在信号传输的过程中，根据不同系统的类型以及结构、设备配置等安装不同的避雷装置，保护设备的安全。

在天然气计量系统中，需要对各种不同系统、结构、设备、选择合适的信号传输通道，保证重要设备的安全。对于雷电磁脉冲来说，有缘以及无缘通道都是雷电磁脉冲的入侵通道。通过加装避雷器设备只是初步的防雷措施。这种方式的防雷效果较差。应该运用多种防雷电防护措施，层层保护，杜绝安全隐患。

综上，通过以上四点措施，在天然气自动计量系统中做好各类防护措施，避免设备遭受雷电的冲击，影响设备以及人员的安全。

3 结束语

天然气自动计量系统主是通过涡轮流量计、旋进漩涡流量计、超声波流量计、等构成的智能化的集成电路仪表系统。在天然气计量的过程中，由于这类设备的特点极易受到雷电入侵的影响。因此，在雷电雨水较多的夏季需要对容易遭受雷击的“雷区”进行重点防御，保障安全。在实际工作中，我们需要对系统全面进行治理，坚持迅速阻断的原则，规范操作，减少损失。进而，提高整个计量系统的设备安全，提高计量的准确性。

参考文献

[1]刘小娜，徐小军，李聪杰.天然气管道输送危险有害因素辨识与分析[J].科技信息，2011(30).

[2]周刚.天然气调压站工艺方案设计实践[J].化学工程与装备，2010(04).

作者：马兰英

天然气计量技术论文 篇3：

气体涡轮流量计仪表系数K浅析

摘要：在实际工作中，有许多测量是常规性的，例如测量仪器、测量方法和测量程序是固定不变的。但是往往测量过程中，测量结果会受客观条件的影响而改变，这样就增大了测量结果的不确定性。气体涡轮流量计计量过程中，传感器仪表系数K往往受这些客观条件的影响，所以，需要考虑影响K系数的因素，正确的修正仪表系数，保证计量系统计量的准确性。

关键词：气体涡轮流量计;仪表;系数;原理

1涡轮流量计原理

涡轮流量计是属于速度式流量计。其工作原理是在管道中安装一个自由转动、轴与管道同心的叶轮。当被测气体流过传感器时，在气流作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，送至显示仪表显示。管道中流体的流速大小与叶轮转速成正比。在实际应用中，涡轮是要求进行实流校准的，流量计算公式如下：

式中：qf——工况体积流量，m3/s;

f——输出工作频率，HZ;

k——流量计仪表系数，1/m3。

从式1中我们可以看出工况流量和流量计仪表系数是成一定的函数关系，也就是说，仪表系数直接影响着流量计的性能，它的误差会对使得计量的准确性降低，不确定度上升，从而造成输差，引起计量争议。

2影响气体涡轮流量计仪表系数的因素

流量计的仪表系数可分为二段，即线性段和非线性段。线性段约为工作段的三分之二，其特性与传感器结构尺寸及流体黏性有关。在非线性段，特性受轴承摩擦力，流体黏性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时，仪表系数随着流量迅速变化。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的涡轮流量计特性曲线的形状是相似的，仅在系统误差水平方面有所不同。

传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体的流动机理，把传感器视作为一个黑匣子，根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数，它便于实际应用。但要注意，此转换系数(仪表系数)是有条件的，其校验条件是参考条件，如果使用時偏离此条件，系数将发生变化，变化的情况视传感器类型，管道安装条件和流体物性参数的情况而定。

根据涡轮流量计仪表系数数学模型公式：

式中：Trm--涡轮轴与轴承的摩擦阻力矩;Trf--流体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力矩; ρ--气体密度;Z--涡轮叶片数; β--涡轮叶片与轴线夹角;r--涡轮平均半径;

K--流量计仪表系数;A--涡轮流通的面积

由上式可知，影响仪表系数K变化的关键变量有涡轮轴与轴承的摩擦阻力矩、流体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力矩、气体密度。流体物性(密度、黏度)对仪表特性有较大影响。气体流量计易受密度影响，而液体流量计对粘度变化反应敏感。由于密度和黏度与温度、压力关系密切，在现场温度、压力波动是难免的，要根据它们对精确度影响的程度采取补偿措施，才能保持高的计量精度。而影响这三个主要变量的因素则是：气体的流态、黏度、气体温度、压力的影响。

2.1气体流态

在层流状态时，仪表系数K随流量的增大而增大。在湍流状态时，由于层流时流体阻力矩较湍流时要小一些，在层流与湍流的交界处特性曲线上K有一个峰值。该峰值的位置受流体黏度的影响较大。流体黏度越大，该峰值的位置越向大流量方向倾斜，K值会随之增大，此时会出现气蚀现象。涡轮流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大，传感器上下游侧需设置较长的直管段，如安装空间有限制，可加装流动调整器(整流器)以缩短直管段长度。

2.2黏度的变化

从公式2看出，在流体的运动黏度降低时，涡轮轴与轴承的摩擦阻力矩Trm和流体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力矩Trf相对较小，可忽略不计，此时仪表系数几乎为一常数，而超过某一黏度后，仪表系数将发生大幅度变化，随着黏度的增大，线性将变得更差。黏度增大时，仪表系数线性区域变窄，下限流量相应增大; 因此，由于流体黏度对对流量计特性曲线存在明显影响，需要设定好流量仪表系数，克服因介质黏度不同而产生的误差。

2.3温度的变化

当传感器内被测流体的温度变化较大时，将引起传感器内壳体材料热膨胀系数和叶轮材料热膨胀系数变化，温度过高或过底，使得轴承膨胀或收缩，间隙变化过大也将导致叶轮旋转失常，仪表系数发生变化。并且流体的体积也将变化。其次，温度的变大时，也将改变流体黏度，使得涡轮轴与轴承的摩擦阻力矩Trm和流体通过涡轮时对涡轮产生的流动阻力矩Trf变大，传感器仪表系数值K变小，偏离了流量曲线特性。而造成传感器仪表系数的变化，需要进行修正。

2.4压力的变化

当传感器内被测流体的压力变化较大时，会影响叶轮的旋转，也将引起传感器内部元件尺寸和流体体积变化。为了防止出现气蚀变化，需要将压力和工况流量控制在一定的范围内分输。此外，压力的变化也将导致黏度增大，仪表系数K出现变化。由于中贵干线压力多为6Mpa-10Mpa，压力变化导致仪表系数K的变化时是必须考虑修正的。

2.5叶轮旋转失常

叶片受腐蚀或冲击，顶端变形，影响正常切割磁力线，检测线圈输出信号失常，都会导致叶轮旋转失常。将使显示的仪表系数值与经验评估值出现差异。

3结论

流量计精确度愈高，对现场使用条件的变化就越敏感，要想保持其高精度，需要对仪表系数特别的处理。对于贸易交接计量，应常配备在线校验装置，以便定期进行校验。生产厂使用说明书列举的仪表精确度为基本误差，站场计量人员应学会估算附加误差，现场误差应为基本误差和附加误差两者的合成，这样才能保证涡轮流量计准确稳定的运行。

参考文献：

[1]潘丕武， 张明. 天然气计量技术基础[M]. 石油工业出版社， 2013.

[2] 上海工业自动化仪表研究所.GB/T18940-2003 《密封管道中气体流量的测量—涡轮流量计》.

[3] 国家原油大流量计站成都天然气流量分站.GB/T12391-2008 《用气体涡轮流量计测量天然气流量》.

作者：于剑虹