国内外天然气流量计量检测技术现状与进展.doc

1、国内外天然气流量计量检测技术现状与进展摘要：随着社会的不断发展，天然气市场也在蓬勃发展着，并且市场竞争在不断加剧，这种情况下，对天然气流量计量信息经济及时地获取、处理及分析，能够有效降低公司成本，加强服务质量的提高，并在市场竞争中获取良好经济效益，由此，对天然气流量计量技术发展趋势进行分析就很有现实意义了。 关键词：天然气；流量计量技术；检测技术；现状 中图分类号：F470.22 文献标识码：A 引言 随着我国天然气工业迅速发展，以及油气田改制及经营理念改变，使得天然气生产及运输部门间及使用企业的传统管理调度关系得到了根本改变，并产生了双方间各自追求利益最大化的供求关系，这就让使用企业对天然气

2、认识到了经济、实时及精确计量的重要性，而且运用先进流量计量技术能够有效降低经营成本，很多公司就更加注重天然气流量计量技术的发展了。本文论述了国内外天然气流量计量检测技术现状，阐明了天然气流量计量检测的直排和环道方案，并对比国外的天然气流量计量检测技术的进展阐述我国在此项技术上的进展。 一、天然气流量计量技术发展现状 1、天然气流量计量标准 天然气计量是一种天然气流量测量，它是在天然气的流动过程里进行间接测量的，其测量准确度主要取决整套测量系统合理地设计、建设、维护及操作等全过程质量。为有效实施全面质量管理就需要计量系统依照统一技术要求来保证天然气流量计量准确度，这样制定合理科学的天然气流量计量

3、标准就很有必要了。有关天然气计量标准里，主要的标准是流量计量标准，除此之外还包含天然气的密度、发热量、组成及压缩因子等参数测量及计算标准，以及设计、安全及仪器仪表等标准，天然气的计量所涉及领域是比较广泛的，其相关标准也就比较多了。美国的石油工业比较发达，天然气的计量技术也就比较先进，还有完善的标准、法规及先进计量设备，其 1978 年通过的天燃气法有效统一了联邦政府及各州间的天然气价格，改变了原有计量方式，以实际能量含量/ft3来计量，并作为买卖的基础，这种新计量方法是基于天然气发热量测量及质量测量的两种独立系统所产生的新天然气能量的测量系统。他们所使用的容积式流量标准是容积式流量计 ，并使用

4、孔板流量计来测量天然气及烃类气体。欧洲的标准委员会在 1998 年颁发了有关天然气计量站的基本技术标准，这个标准里反映了欧盟最新的要求情况。同时，ISO 也制定了相关天然气计量标准及建议，在我国现在还没有形成有关天然气计量系统的标准，我国现在采用的 SY/T6143-1996 和 GB/T11062-1998 等标准，可这些标准还没有覆盖到天然气计量各个方面，尤其是天然气的贸易计量里缺乏系统统一的技术标准。 2、天然气流量计量仪表 (1)孔板流量计与涡轮流量计 孔板流量计在国外的使用率在 60%左右，我国的使用率为 90%，可以说，这种技术已经比较成熟了，可仍有需要改进及革新的地方，现在改进的

5、地方一直集中在有关天然气的计量误差缩小方面，并且国内外对孔板流量计的上游管线安装质量进行了大量研究，一般在生产中，采用的是流量调节器来减少其对计量准确度影响的，孔板流量计已引入了数据采集、储存及监控系统，这个系统对温度及压力等参数监测有效实现了流量实时修正提高了孔板计量的准确度。美国现在研制出了一种运用埋置在孔板面里的小型传感器对孔板压差进行测量的新孔板流量计，孔板结构正由一孔向多孔及多槽结构发展，并有效降低了测量误差。涡轮流量计为第二广泛使用的计量技术，荷兰的天然气管线运用了 2600 台以上的各尺寸涡轮流量计，这项技术也是比较成熟的，具有着重复性高、准确度高、结构紧凑及使用范围宽等特点，要

6、让涡轮流量计充分发挥作用，其准确使用及选型是关键，它容易受到流体流动特性及介质物性影响，精度越高，影响也就越大，这种技术发展主要体现为：改变转子几何形状来扩大流量计使用的流量范围，通过改变旋转部件耐磨性来增加使用寿命，运用微处理器来监测流量计使用情况。 (2)超声波流量计及其它流量计的计量技术 超声波流量计主要是随着 IC 技术发展起来的，并被应用在实际中的非接触式仪表，它具有准确度高、无压损、范围宽、安装使用费低及无可动部件等优点，也受到了广大用户欢迎，像英国、荷兰及美国等国家已批准用它为贸易结算中的法定计量器，也是第三种大口径、高精度及高压天然气流量计。互补式流量计是一种可替换计量技术，并

7、也被人们广泛关注，在液体流量的测量上已使用了很长时间，并很成功，可在输气管线流量测量方面的经验比较少，它主要有曲管式及直管式两种构型，在输气管上主要用在高压及低容量场合，还处在实验阶段，实际应用并不是很多，激光技术中的光测法也正处于开发阶段。 国内外流量检测方案 国外对用于商品天然气贸易计量的流量仪表规定了严格的周期检测和校准制度，许多先进国家建立了较高水平的气体流量标准装置，并建立了相应的气体流量量值的传递系统。随着技术的发展，我国为了天然气计量与国际接轨，也逐渐建立完善和发展天然气流量计量的气体标准装置及其相应的气体流量量值传递系统。据有关资料介绍，气体流量检测方案有直排和环道两种方式，直

8、排方案占据主要份额。 1、直排方案 所谓直排方案就是利用输气管线上游的自身压力和气量，经检测后，其气体进入低压管线或下游低压区(管线中间设调节阀)，或建立高低压储气库实现。国外美国 Chevron 公司 Venice 计量站和加拿大 TCC 等，国内国家站成都天然气分站、刚建成的国家站南京天然气分站所建的检测系统均为直排式，直排式为天然气计量站优先采用的方案。 2、环道方案 环道方案的基本流程是利用增压机将检测区排出的低压气增压、冷却后重新返回检测区的入口，因而整个检测回路形成一个增压环形通道。该方案较早在国外一些大学的流体实验室使用，其后美国洛克威尔公司杜波伊斯实验室建了一套比较正式的气体流

9、量检测环道装置。 三、我国天然气流量计量技术的发展趋势 1、天然气流量计量方式的智能化、自动化及远程化发展 随着计算机、电子技术及互联网技术快速发展，天然气流量计量正向着实时、在线及智能化靠近，并且依赖着网络技术有效实现了远程通信、管理及控制，像 SCADA 系统应用及智能涡轮流量计的使用，除此之外，还能提供辅助仪表系统，如温度传感器、压力传感器、气相色谱仪及气体密度计等，可依照标准程序来记录、储存及传输相关测量数据的传输系统及数据发布的计算机网络，以及预计相关技术的发展，使得测量信息传递速度加快，准确度不断提高。 2、天然气流量计中的干校技术及计量溯源性 在天然气流量计里实施干校标志着仪表的

10、先进性，基本上所有类型的流量计均在追求干校，可并不是所有流量计均能实现，干校能够为仪表制造厂及用户带来较大经济利益，在超声流量计里实施干校是很有可能的，运用时间传播法对时间及长度两参数实施干校，从而求得流量计仪表系数。流量参数具有动态性，其计量溯源性成为仪表准确度中的较大问题，到现在国际上还没有流量值实物标准，基本上是运用装置对比来实现的，并通过传递标准将量值传到工作仪表上，这种原级标准是种固定装置，与流量计间有较大差别，这种标准不仅没移动性，还无法对流量参数动态性质进行实际反映，若是将流量计中的基本量综合导出，就能是原级标准了，其时间传播法中的超声流量计有可能成为原级标准，如果成为现实，将会

11、带来计量技术的革命性变化。 3、计量标准体系不断完善及计量方式由体积计量向能量计量转变 我国的天然气计量标准在不断丰富、发展及完善，与国外标准相结合，我国标准正在从单一标准向着多重标准发展着。在天然气计量方式上，我国也正在发展着变化，通常能量计量是以体积测量为基础，并配备发热测量装置发展而来的，用这种能量计量方式来结算是很公平的，对着我国市场经济不断完善，我国在天然气贸易里实施能量计量是大趋势。 结语 天然气流量计量不仅是供需双方间贸易结算的重要依据，更是考核天然气生产效率的重要技术指标，加强我国天然气的流量计量技术改进及完善，能有效促进贸易公平，降低生产成本，提高其经济及社会效益 参考文献 1黄和，徐刚，余汉成，陈凤.国内外天然气流量计量检测技术现状及进展J.天然气与石油，2009，02:42-47. 2杨文川，余汉成，黄和，申琳，陈彰兵.天然气流量计量环道检测技术J.天然气与石油，2011，03:72-75+89-90. 3游明定.天然气流量计量现状与发展J.天然气与石油，1995，01:36-40.