廠家講解-天然氣計量表選型應用問題討論

      無論是在工業（yè）生產（chǎn）還是家庭日（rì）常生活中天然（rán）氣的使用越來（lái）越普及，天然氣計量的準確性越（yuè）來越受（shòu）到人們的關注，著重分析了目前氣體流量（liàng）計計量過程中（zhōng）存在的一些問題，並提（tí）出（chū）一些合理（lǐ）化建議。
　　環境溫度、大（dà）氣壓（yā）力（lì）以及管道介質溫度（dù）、壓力等對天然氣計量準（zhǔn）確性影響很大（dà），部（bù）分（fèn）流量計計量時會對介質溫度、壓力進行修正（zhèng），並轉化為標準狀態下的體積（jī）流量。本文從溫（wēn）度、壓力對流量計量的影響以及溫度（dù）、壓力（lì）測量誤差影響兩個方麵進行了分析論證。
　　1 介質溫度壓（yā）力對天然氣計量（liàng）的影響
　　氣體體（tǐ）積受溫度、壓力影響（xiǎng）較大，一般規定標準狀態(20℃、101.325kPa)為氣體體積（jī）參比狀態，偏離20℃和標準大氣壓的狀態（tài）為工況狀（zhuàng）態，計量（liàng）標準狀態氣體體積的流（liú）量為標況體積流量，計量工況體積的流量（liàng）為工況（kuàng）體（tǐ）積流量，標況體積流量具有可比（bǐ）性，計量標況流量（liàng）更具有實際意義。
　　膜式（shì）燃氣表是天然氣計量領域使用最為廣泛的計量器具，在家用和商用天然氣計量中起著（zhe）非常重要的作用。其工作原理：每（měi）台燃氣表一般有兩個膜片計（jì）量室，由橡膠材料製（zhì）成的皮膜片將每個計量室分成兩部分，滑（huá）閥使這兩部分交替地與管道入口或出口相通。皮膜受氣體壓力（lì）而在計量室內伸縮移動，使得計量室內兩（liǎng）部分氣體交替地（dì）吸入和（hé）排出。燃氣表（biǎo）滑閥的交替運（yùn）動形成了氣體的連續流動，再由連動機（jī）構將滑閥的運動傳給顯示計（jì）數器（qì）以顯示通過的體積量。
　　膜式燃氣表的優（yōu）點是計量性能（néng）穩定，測（cè）量流量下限較小;但缺點是無溫（wēn）壓補償，以工（gōng）況流量進行計量的。家庭用戶一（yī）般將膜式燃氣表安裝在廚房，其（qí）工作（zuò）環境變化不大，管道壓力隻有1000～2000Pa，且用量一般較小，在（zài）無溫壓補償情況下其年平均計量準確性總體來講（jiǎng）比（bǐ）較可靠。
　　商業（yè）和部分工業（yè）用戶由於管道限製和其他方麵的因素多選用G10、G16、G25、G40、G65、G100的膜式燃氣表。通常對燃氣表的計量檢定隻是在（zài）實驗室（shì）條件下（xià）進行，隻能確保其在標（biāo）準狀態(溫度為20℃，大氣壓力為101.325Pa)條件下的計量準確。一旦管道（dào）介質（zhì）溫度（dù）、壓力變化和波動，由於其自身無溫壓補償裝置，其計量準確性是很難保（bǎo）證的，容易引發計量糾紛。
　　此外，在城市低壓天然氣管網中其他（tā）一些無溫壓補償的非（fēi）智能（néng）流量計使用也較多，如機械字輪計數的羅茨流量計等。由於其流量範圍大，平均日用量大，因此由溫度、壓力補（bǔ）償缺失帶來的計量誤差無疑是不容小視的。
　　這些流量計計量的是工況（kuàng）體積流量，因不對介質體積做溫度、壓（yā）力修正，可引起較大的誤差。特別是北方地區，冬季（jì）暴露於室外環境中的輸氣管道中氣體溫度很低。以（yǐ）華北地區（qū）為例，冬季入戶（hù）氣體溫度有時可達4℃，夏季可達25℃，溫差約20℃，其產（chǎn）生的（de）氣量差可達7%左右。無溫壓補償流量計測量低溫介質是造成各燃氣（qì）公司冬季（jì）氣損（sǔn）變大的重要原因。
　　2 環（huán）境溫度對天然氣計量器具的影響
　　溫度除了對（duì）天然氣氣體體積量產生影響外（wài），對（duì）氣體流量計本身也是有影（yǐng）響的。流量傳感（gǎn）器使（shǐ）用材料的熱膨脹性（xìng）和（hé）溫度對機械運動性能的影響，都會影響流量計的計量準（zhǔn）確性。
　　膜式燃氣表表殼為鐵質或鋁製品，導熱性強、熱交（jiāo）換性好，外界溫度變化對其影響較大。為（wéi）了研究溫度對天然氣計量的影響，進行了以下實驗。將膜式（shì）燃氣（qì）表分別在20、6.5℃的環境下恒溫24h，然後在實驗室條件(環境溫度20℃，大氣壓力為102.000kPa)下進行檢測，用以（yǐ）模擬膜式燃氣表在近似標況和低溫（wēn）環境下的工作狀（zhuàng）況。
　　通過（guò）兩種情況（kuàng）下實驗數據的對比可以看出（chū），表體溫度較低情況下，儀表計量較表（biǎo）體溫度（dù）為20℃時偏慢，且示值誤差（chà）達到正常溫度（dù）下誤差2.2到3.8倍。由此可（kě）見，溫度變化對流量計的計量性（xìng）能影響（xiǎng）是非（fēi）常大的。

　　室外（wài）安裝的流量計環境溫度變化較大，影響尤其明（míng）顯。在（zài）北方地區，露天安裝的流量計在夏天陽（yáng）光照射下表體溫度可達到40℃，在冬季表（biǎo）體溫度可達到零度甚至（zhì）更低，溫度的變化造成潤滑油化學性（xìng）質變化（huà）導（dǎo）致潤（rùn）滑效果（guǒ）下降、機械摩損增加、運（yùn）轉不暢（chàng）;金屬材質的表體對通過流量計的介質加溫和冷卻效應更（gèng）加明顯（xiǎn）。此外，一些天然氣公司為了節約成本將輸氣管道露（lù）天懸空安（ān）裝而不是地下鋪管（guǎn），造成環境溫度對管道介（jiè）質影響很大;為了便於管理將用戶燃氣表統一室外安裝，也會間接造成環境溫度對計量器具的影響，進而影響（xiǎng）其計量準確性。

　　3 溫度壓力測量誤差對計量準確性的影響
　　由於智能氣體流量計在實際工作中采用標（biāo）準（zhǔn）狀況下的累積流量值作為計量和貿易結算的依據，因此，在實際的計量檢定（dìng）過程中，通過將被測流量計（jì）與標準（zhǔn）器或標準流量計串聯在一起（qǐ），通過比較標況下的流（liú）量值來進行計量檢定。依據現有國家（jiā）標準和檢定規程，在實際檢定工作中，隻是對流量傳感器進行（háng）檢定，而忽視了對流量計量影響因素溫度、壓力傳感器的檢定。
　　在（zài）實（shí）際檢定（dìng）工作中，通常出現流量計計量超差時（shí），若溫度、壓力示值與實驗室測試介質溫度、壓力相差不（bú）易發覺時，僅僅采取調節（jiē）儀表（biǎo）係數的方式（shì），確保流量計在實驗室環（huán）境（jìng）條件下實驗（yàn）數據上的吻合（hé）。但是由於實驗（yàn）室檢測環（huán）境與管道介質溫度、壓力不同，脫離實驗室環境將會帶來新的誤差，使得在線工作（zuò）時的計（jì）量（liàng）準（zhǔn）確性更是無法保證。實際上智能氣體流（liú）量計的計（jì）量偏差是流（liú）量傳感器及壓力、溫度傳感器補償（cháng）等共同作用造成的，因此在對流量傳感器的檢定（dìng）的同時對（duì）壓力（lì）傳感器和溫（wēn）度傳感（gǎn）器進（jìn）行檢定是十分（fèn）必要的。
　　按JJF1004-2004流量計名詞術語定義：“流量（liàng）計為測量流量（liàng）的器（qì）具，一般由一次裝置和（hé）二次裝（zhuāng）置組成”，說（shuō）明氣體流量計（jì）不僅包括流量傳感部分及顯示部（bù）分（fèn），還應包括溫度、壓力的（de）測量和流量修正。溫（wēn）度、壓力測（cè）量是否準確，流量的修正是否正確，對（duì）流量計測量結果的影響是非常大的。而現（xiàn）有以流量計名稱（chēng）命名（míng）的國家計量檢定規程如JJG1037-2008渦輪流量計、JJG1029-2007渦街（jiē）流量計、JJG633-2005容積式流量（liàng）計等，均未規定溫度、壓（yā）力的測量準確度。
　　4 結束語
　　綜上所述，鑒於溫度、壓力對天然氣流量計（jì）量影（yǐng）響較大（dà），要從儀表設計、儀表選型、使（shǐ）用環境和技術法規等方麵綜（zōng）合考慮溫度、壓力（lì）這些（xiē）影響因素，確保天然氣流量計量準（zhǔn）確，為此提出以下建議（yì）：
　　(1)使用流量較大的氣體流量計，應加裝溫度、壓力修正功能（néng）。
　　(2)對現有無溫度、壓（yā）力補償的天然氣流（liú）量計，要注意對入口介質（zhì）溫度、壓力的控製，盡量使介質（zhì）溫度、壓力接（jiē）近或達到標準狀態。
　　(3)對重要流量計(如流量較（jiào）大的)的（de）安裝使（shǐ）用環境提出要（yào）求，特別注意環境溫度，避免在過高或過低溫度環境中使用。
　　(4)相（xiàng）關流量計國家（jiā）標準和檢定規程中（zhōng）應增加對 智能流（liú）量計溫度、壓力測量性能評價規範。隨著科技的進步，各種補償措施的完善，對天然氣計量的準確性要求越來越高，天然氣（qì）計量涉及的領域（yù）不僅僅局限於流量領域了，而是涉及溫度、壓力、電學等多個計（jì）量領域。因此，對於天然氣的計量手（shǒu）段和計量器具的（de）檢定校準方法應該（gāi）與時俱進，隻有這樣才能（néng）適應（yīng）現代社會對計（jì）量的需（xū）要。