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            時間:2024-1-15 09:04:23

          燃氣儀表計量的影響因素分析

          摘要:燃氣計量儀表的正確性直接影響供銷差。對影響燃氣儀表計量的各類因素,如溫度、壓力、設計、維護、氣質、安裝、電磁干擾等進行分析,提出若干計量儀表管理措施,從而為燃氣經營企業的供銷差管理提供一定技術支撐。
            計量儀表作為燃氣經營企業和用戶貿易結算的依據,其正確性直接影響燃氣銷售的供銷差和經濟效益。天然氣儀表種類眾多,工作原理、影響因素、維護保養要求等各不相同,因此計量儀表的管理是燃氣公司最基礎且最重要的工作之一。
            目前燃氣用戶使用的計量儀表主要有超聲波流量計、渦輪流量計、腰輪流量計、超聲波燃氣表以及膜式燃氣表(包括以膜式燃氣表為基礎的各類智能表)。了解各種流量計的影響因素,正確選擇流量計,對提高天然氣計量精度、降低計量偏差十分重要。
          1.燃氣儀表計量的影響因素
            影響燃氣儀表計量的因素眾多,經過深入調研和分析,明確了影響儀表計量誤差的6種主要因素:溫度和壓力、氣體潔凈度、電磁干擾、設計選型、安裝以及維護保養。
          1.1溫度和壓力
            上游貿易計量表主要為超聲波流量計(帶溫度、壓力修正)、渦輪流量計(帶溫度、壓力修正),下游用戶計量表有皮膜表(不帶溫度、壓力修正)、羅茨流量計(基本帶溫度、壓力修正)、渦輪流量計(帶溫度、壓力修正)、超聲波流量計(帶溫度、壓力修正)。天然氣行業的體積計量標準狀態為20℃、1標準大氣壓(101.325kPa),上游供氣單位以此為依據和燃氣經營企業進行貿易結算。
          1.1.1溫度
            按照氣體狀態方程計算,溫度降低10K(同20℃比較),誤差約為3.4%。即計量儀表無溫度修正功能,當低溫氣體通過表具時,每偏差10K(同20℃比較)儀表將產生3.4%的計量誤差。
          1.1.2壓力
            按照氣體狀態方程和體積修正儀氣態方程,流量計標準狀況下體積流量與工況下壓力(絕壓)、未經修正的體積流量成正比,供氣壓力升高1kPa,計量損失1%左右。
          1.1.3溫度和壓力對儀表的影響
          溫度和壓力對儀表的影響主要有以下兩種情況:
          (1)儀表本身無溫度、壓力修正功能,如膜式燃氣表、單機械流量計(無體積修正儀)。民用戶及小型商業用戶多是采用沒有溫度和壓力補償功能的膜式燃氣表,其讀數是沒有經過溫度和壓力補償的工況體積值,從而形成計量誤差。這類誤差在冬季供氣時尤為明顯。以民用膜式燃氣表為例,按照氣體狀態方程計算,溫度降低10K,皮膜表計量將損失3.4%,壓力升高1kPa時計量損失1%左右。一般天然氣灶具額定壓力為2kPa,計量損失在2%左右。
          (2)儀表有溫度和壓力修正功能,但由于儀表
            壓力、溫度傳感器故障造成計量失準。當流量計的壓力傳感器失準,造成流量計配套的體積修正儀中顯示的壓力失準,低于用戶管道內的實際工況壓力,就會造成流量計少計量,給燃氣經營企業帶來計量損失。如安陽公司某調壓站進站流量計計量,.管道內實際壓力1000kPa,由于流量計內置壓力傳感器損壞,體積修正儀顯示壓力僅750kPa,壓力偏差了33.3%,造成流量計少計量33.3%。
          1.2氣體潔凈度
            在城市燃氣計量中應用較多的渦輪流量計和羅茨流量計都是靠儀表機械轉動進行計量的,長時間運行中,氣體中雜質會逐步附著到儀表的機械轉動部分,如羅茨表的轉子、渦輪表的葉輪。
            通過抽檢在用儀表,對儀表清洗前后分別進行檢定,儀表清洗前后最大誤差能達到12.5%。其中DN100(量程為32~650m³門的渦輪流量計,由于葉輪被油泥附著嚴重,在標準設備流量達到100m³/h.時,儀表仍然不計量。由此可見,氣體的潔凈程度直接影響儀表的潔凈度,進而影響計量儀表計量的精度。
          1.3電磁干擾
            目前城市燃氣中在用的流量計大多為智能流量計,與用戶結算數據都以流量積算儀計量數據為準,而強磁場會影響流量積算儀的計量。該裝置通電后產生強磁場,使得儀表流量積算儀不顯示,斷電后該儀表流量積算儀正常計量。
          1.4設計選型
            每臺儀表都有一定的計量范圍,如通過儀表的氣體流量超過儀表的計量范圍,儀表的計量誤差會增大甚至不計量。在城市燃氣用戶中,存在計量儀表選型不合理的現象。用戶更換燃氣設施、私拉亂接等情況易造成儀表計量范圍和實際用氣量范圍不匹配,出現大馬拉小車、小馬拉大車的現象,導致儀表計量誤差增大。如某工業用戶計劃一期投產4t鍋爐1臺,二期建設再投產4t鍋爐2臺,儀表選為DN100C(量程為32~650m³),中壓計量。由于二期遲遲未建設,目前在用僅1臺4t鍋爐,儀表長期在低量程運行,造成氣量計量損失。
          1.5安裝
            儀表對安裝都有一定的要求,安裝不規范會造成儀表計量失準,甚至損壞儀表。安裝計量儀表前,表前管線都應清洗、吹掃確保管線內無鐵銹、焊渣等異物,否則容易損壞儀表,特別要注意儀表進氣方向,不能反方向安裝儀表。對于容積式儀表(如膜式燃氣表和羅茨流量計),安裝時要注意管道要同軸同心,以免管道應力影響機械轉動部分,造成儀表計量失準甚至不計量;對渦輪流量計還要注意儀表前后直管段要求,無直管段會影響渦輪流量計的計量正確性;超聲波流量計除要注意以上兩點外,還需要安裝減噪裝置,否則會嚴重影響超聲波流量計計量,造成計量損失。如我公司某工業用戶,使用1臺某品牌DN150超聲波流量計,由于驗收把關不嚴,未發現該超聲波流量計安裝不規范,沒有安裝減噪裝置,后通過調取后端比對儀表計量數據進行比對分析,發現該超聲波流量計計量損失達782288m³,占比達到56.5%。
          1.6維護保養
            在城市燃氣計量中應用較多的渦輪流量計和羅茨流量計都是靠儀表機械轉動進行計量的。隨著儀表長時間的運行,儀表機械轉動部分(特別是軸承)不斷磨損,儀表機械轉動阻力不斷增大。部分儀表的首次檢定記錄和周期檢定記錄,發現儀表的誤差隨時間的遷移呈增大趨勢。由此可見,儀表在日常管理中,要加強儀表的維護保養,特別是加強儀表注油管理。按規定,計量儀表需要定期注油,特別是渦輪流量計正常運轉情況下需要每月注油一次。
          2計量儀表管理措施
            計量精度至關重要,只依賴購買高精度的計量裝置是遠遠不夠的,需要提高整個計量表的管理水平。計量儀表的正確計量、穩定運行是控制供銷差的基礎,是燃氣經營企業控制供銷差的重要手段。通過計量管理來控制供銷差,首先應該從計量儀表的管理著手,主要措施如下:
          (1)體積修正儀為電子儀表,存在發生故障的可能。要求用戶用氣量≥50m³/h的流量計必須帶有基表計數器,以確保計量的完整性和有效性。
          (2)注重溫度和壓力的修正,要求流量計必須帶溫度和壓力補償。
          (3)考慮流量計自帶溫度壓力傳感器為電子儀表,存在發生故障的可能,注重流量計溫度、壓力數據的調取和比對,發現數據異常,必須及時維護維修。
          (4)加強客戶端計量儀表的監管。建立用戶燃氣設備臺賬,定期安檢、抄表,排查私拉亂接、儀表使用不正常等現象,及時解決儀表不匹配問題。
          (5)利用SCADA系統和工商業遠程監控系統,對門站和大型工商業用戶的流量計狀態進行遠程實時監控,便于及時發現異常情況。定期使用光電接頭調取數據,通過對歷史數據的分析,判斷故障發生的時間和原因,及時發現個別用戶惡意偷氣的時間段和用氣量。
          (6)為保障計量的不間斷性,保持一定數量的周轉表庫存,以備在用計量設備發生故障時能及時更換。
          (7)注重流量計的周期檢定和清洗,及時發現和處理流量計的灰塵沉積、倒轉和過載等問題,保證:流量計的正常工作。
          (8)嚴把驗收關,對安裝不符合要求的儀表,堅決不能通氣。
            另外,燃氣工商業用戶與居民用戶相比,使用智能儀表較多、用氣量大、用氣不規律,所以更要重點關注燃氣工商業用戶計量儀表的管理。

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