天然气计量知识3.25..
天然气的计量方式
2017 年第 2 期
目前,超声波流量计是继孔板 流量计、涡轮流量计之后的第三类适 用于高压力、大口径、高精度的天然 气流量计。在长输天然气管道分输站 场中占比最高,其中在北京天然气管 道公司所属管道中占比达87%,在西 气东输所属天然气管道占比约71%, 在西部管道所属天然气管道占比约 53%。部分早起投用的孔板流量计也 陆续升级改造为超声波流量计。
腰轮流量计 腰轮流量计又称罗茨流量计,属 于旋转式容积式流量计。工作原理: 在流量计壳体封闭计量室内安装旋转 腰轮,流量计前后压差驱动腰轮转 动,通过测量计量室空间的容积和腰 轮转动次数可计算天然气体积流量。
优点:流量计前后不需设直管 段,占地面积小;安装条件要求低; 适应介质粘度范围广,不仅可用来计 量干气,也可测量含有液滴的伴生 气;准确度高,可靠性强;起步流量 小,量程比大,可达400:1;对流体 脉动不敏感。
优点:测量范围大,可达20: 1;一般不受气体温度、压力和黏度影 响,适用性强;体积小、重量轻,离 线标定较为方便;除含有较大颗粒或 较长纤维杂质外,一般不需安装过滤 器;对上下游直管段要求较低,一般 上游4D、下游2D。
缺点:由于涡轮高速转动引起的 机械摩擦,需注意润滑;需在流量计
优点:测量精度高;测量范围 大,可达100:1;能实现双向流量计 量;无可动部件;无压损;不受气 体压力、温度、组分变化的影响; 有强大的自检测与自诊断功能;全 数字式计量系统,易于实现数字化 通信;维护简单,可带压更换超声 换能器。
缺点:目前多为进口设备,价格 昂贵,只适用于大、中口径;对上下 游直管段长度有一定要求,一般要求 上游10D,下游5D;不适用于较小口 径(小于DN100)天然气计量。
目前,涡街流量计一般用于玻璃 厂、建材厂等企业内部流量监视、考 核和能耗计量,在长输天然气管道基 本没有使用。
石油、天然气计量方法及管理办法
石油、天然气计量方法及管理办法
一、概述:
二、石油、天然气计量方法:
1.天然气计量
(1)计量方法:
➢体积量计量法:
以标准参比条件下的天然气体积量作为结算单位.采用的主要流量计类型有:孔板、涡轮、超声
波、旋进旋涡等.
➢质量计量法:
以天然气重量作为结算单位。
采用的主要流量计为:科里奥里质量流量计。
➢能量计量
以天然气发热量作为结算单位。
采用的主要流量计为:体积或质量流量计+在线色谱分析仪(天然
气全组分分析)。
(2)天然气流量的标准孔板计量方法(SY/T 6143—1996)
➢天然气流量计算实用公式:
Q n=A S CEd2F GεF Z F T SQRT(P1△p)
2.原油计量
(1)静态计量
(2)动态计量
三、石油、天然气计量管理办法:
四、工程应用:。
天然气计量技术
四、计量误差
1. 计量误差的定义 ⑴ 误差的定义
所谓误差就是正确值和错误值之差,可用下式表示: 误差=错误值-正确值
这个公式称之为误差的逻辑方程式。对于具体问题的误差 公式,可根据逻辑方程式和实际情况来定。 例如在长度计量中。测量某一尺寸的误差公式为:
测量结果是由测量所得到的被测量值。绝对 误差通常称为误差,即
误差=测得值-真实值 误差可能是正值或负值。
真值是一个理想的概念,一般是不知道的。但在某些特 定情况下,真值又是可知的。量的真值,是表示一个量在 被观测时,该量本身所具有的真实大小。它有下列几种情 况;
①理论真值:如三角形的内角和为180°和一个整圆的周 角为360°等。
⑶ 准确度(精确度):是测量结果中系统误差与随机误差 的综合,表示测量结果与真值的一致程度。准确度反映了 测量的各类误差的综合。
§1-2 天然气流量计量
一、概念
天然气流量计量是由天然气用流量计(或装置)本体、 二次仪表(或检测补偿计算装置)以及天然气组分分 析系统构成,具有测量、分析、计算和积算设备 所组成的完整体系。
②疏忽误差 产生原因是测量者在测量过程中的疏忽 大意。
③偶然误差 在同样的测量条件下,反复测量,每次 结果均不重复的误差。这种误差的原因是偶然原因 所引起的。
4.精度
反映测量结果与真实值接近程度的量,称为精度,它与 误差的大小相对应。因此,可用误差大小表示相应的高低。 一般所说 ‘精度”是一个含义笼统的广义名词,精度高的 误差小;精度低的误差大。精度可分为:
如在油罐容积检定过程中用钢卷尺测量油槽的圆周长进而 计算其直径时,由于取值的不同.将会引起直径计算的误 差。
天然气计量知识3.25..
一、天然气计量基础知识1、测量及测量误差测量就是用实验的方法,将被测量的量与该量所采用的测量单位进行比较,从而求出二者的比值,这个过程叫测量过程。
天然气计量所使用的压力表、温度计、变送器等属于测量仪表。
测量误差:测量误差是测量结果与真值之间的偏差。
引起测量误差的因素很多,测量仪器本身的误差、测量环境的影响,测量人员的技术状况及操作能力。
2、准确度和灵敏度准确度是指仪表的测量值接近真值的程度,以此可以估算测量值的误差大小,仪表的准确度是以准确度等级为准的。
准确度等级是按国家统一规定的允许基本误差大小划分的几个等级,某一精度等级是指正常测量条件下的允许基本误差。
常用的准确度等级有0.05,0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0,5.0。
常以圆圈内的数字标明在仪表面板上。
仪表应具有一定的防护性能,即仪表对杂电的抗干扰能力,抗振动,抗撞击,防爆性和对工作环境的适应性等,防护性能的强弱直接关系到仪表的可靠耐用,是仪表的一项质量指标。
3、温度及温度测量温度是度量物体冷热程度的物理量。
国际热力学温标是开尔文K,常用符号T表示。
国际实用温标是摄氏度,摄氏温标为℃,常用符号t表示。
两者的关系式:T=t+273.15。
4、压力及压力测量压力:是指垂直均匀作用于单位面积上的力。
用符号“p”。
单位是帕斯卡。
常用兆帕(MPa)、千帕(kPa)1MPa=106Pa 1kPa=103Pa1bar=1个物理大气压=101.325kPa。
工程上所用的压力指示值,多为表压或真空(负压),流体压力的真实值称为绝对压力。
表压、真空是流体的绝对压力与当地大气压相比较而得出的相对压力值P表=p绝- p大气,P负=p大气- p绝。
常用的测压仪表:活塞式压力计又叫校表仪、U型管压力计、弹簧管压力表、电接点信号压力表。
5、天然气计量的标准状态:我国天然气计量标准状态为:压力为0.103125MPa,温度20℃。
二、天然气流量计量术语和定义1、流量计:显示实测流量值的流量测量装置。
天然气基本知识培训
天然气知识介绍一、天然气基本知识介绍天然气是一种无毒、无色的以碳氢化合物为主的混合气体,主要成份是甲烷)。
它具有经济、安全、方便、清洁环保的特点,广泛用于民用灶、商用(CH4餐饮业、采暖、化工原料等方面。
天然气不溶于水,密度为0.7174kg/Nm³,燃点(℃)为650,爆炸极限(V%)为5—15.在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
甲烷是最短和最轻的烃分子。
有机硫化物和硫化氢(HS)2是常见的杂质,在大多数利用天然气的情况下都必须预先除去。
天然气在送到最终用户之前,为助于泄漏检测,还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味。
天然气每立方燃烧热值为8836大卡.每公斤液化石油气燃烧热值为11000大卡.气态液化石油气的比重为2。
5公斤/立方米.每立方液化石油气燃烧热值为25200大卡。
每瓶液化石油气重14。
5公斤,总计燃烧热值159500大卡,相当于20立方天然气的燃烧热值.LNG是英文Liquefied Natural Gas的简称,即液化天然气。
它是天然气(甲)经过除液、除酸、干燥、分馏、低温冷凝形成,体积缩小为原来的1/600。
烷CH4液化后的天然气其体积大大减少,约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600,也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气.无色无味,主要成份是甲烷,很少有其它杂质,是一种非常清洁的能源。
其液体密度约426kg/m³。
压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压到20-25MPa,再经过高压深度脱水并以气态储存在容器中。
它与管道天然气的组分相同.CNG 可作为车辆燃料利用。
二、天然气不同状态换算1千克液化天然气=1.4—1.5立方米天然气(标况气态);1立方米天然气(标况气态)=0。
7256千克液化天然气;1立方米液化天然气(LNG)可气化600—625立方米天然气(标况气态)1立方米液化天然气的质量约为 430-470 千克1升液化天然气=0.6-0.625立方米天然气(标况气态)1升液化天然气=0.001立方米液化天然气其质量为0。
天然气计量-基础知识
天然气广泛用于居民生活、工业 生产、城市供暖和发电等领域, 是一种清洁、高效的能源。
天然气的开采与运
天然气的开采通常通过钻井和压裂技 术从地下开采。
天然气的储存通常采用地下储气库、 液化天然气(LNG)储罐等方式。
天然气经过处理后,通过管道或液化 天然气(LNG)的方式进行运输。
03 天然气计量技术
天然气计量原理
01
能量守恒原理
根据能量守恒原理,天然气在一定压力和温度下具有确定的体积和热值,
通过测量其体积和热值,可以确定天然气的流量。
02 03
质量计量
质量计量是根据天然气密度和流量之间的关系来确定天然气流量的方法。 通过测量天然气的密度和体积,可以计算出天然气的质量,从而确定天 然气的流量。
05 天然气计量实践与应用
天然气贸易计量案例
天然气贸易计量是天然气产业链 中的重要环节,涉及到买卖双方
的利益。
在天然气贸易计量中,通常采用 孔板流量计进行计量,其原理是 利用节流效应来测量天然气流量。
贸易计量案例中,需要关注计量 的准确性、可靠性和公正性,以
确保交易的公平和顺利进行。
天然气管道输送计量案例
04 天然气计量标准与法规
国际天然气计量标准
国际单位制(SI)
天然气计量通常以立方米(m³)为单位,这是国际通用的天然气计量单位。
国际天然气工业标准(ISO 15194)
该标准规定了天然气计量的基本原则、计量设备、计量方法、校准和操作要求等。
我国天然气计量标准与法规
《天然气》(GB 17820-2012):该 标准规定了天然气的质量要求,包括 组分、热值、密度等参数的计量要求。
加强设备维护与校准
定期对计量设备进行维护和校准,确保设备的正常运行和准确性, 及时发现和解决设备故障。
天然气常识
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=0.8333×16÷18=0.7407 千克/立方米
=========================================== =========================
1 标准大气压=760 毫米汞柱=76 厘米汞柱=1.013×10^5 帕斯卡=10.336 米水柱。 标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。最初规定在摄 氏温度 0℃、纬度 45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约 相当于 76 厘米汞柱高。后来发现,在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受 风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定 76 厘米汞柱高为标准大气压值。 但是后来又发现 76 厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的 影响而发生变化;g 值也随纬度而变化。 为了确保标准大气压是一个定值,1954 年第十届国际计量大会决议声明,规定 标准大气压值为 1 标准大气压=101325 牛顿/㎡ 《教学参考资料》初中物理第一册 标准大气压(QNE):是指在标准大气条件下海平面的气压。其值为 1013.2 百帕 (或 760 毫米汞柱高或 29.92 英寸汞柱高)。
天然气计量教程——流量
孔板,成为最主要的计量仪表。
中原油田分公司
廖德云
ldeyun@
第四章 天然气流量测量仪表
容积式流量计
涡轮流量计
超声流量计
质量流量计
中原油田分公司
螺旋转子流量计 廖德云 ldeyun@
第四章 天然气流量测量仪表
1、流量 单位时间内流经某一截面的流体数量。
流量可用体积流量、质量流量和能量流量。
ldeyun@
第四章 天然气流量测量仪表
1、节流式差压流量计 ③常见的节流装置
标准孔板
具有测量精度高,安装方便,使用范围广、造 价低等特点。广泛应用于各种介质的流量测量。 公称通径 DN15 ~ DN3000 ( mm ),适用介质 各 种液体,气体,饱和蒸汽,过热蒸汽
中原油田分公司
Avn——体积流量计量系数视采用计量单
位而定。秒体FT——
P1——孔板上游侧取压孔气流绝对静压,
单位为兆帕(MPa)
Avns=3.1795×10-6;小时体积流量(m3/h)
计量系数Avnh=0.011446;日体积流量 (m3/d)计量系数 Avnd=0.27471; 中原油田分公司
上下游取压中心 位于距离孔板两 侧端面(25.4mm) 中原油田分公司
廖德云
ldeyun@
第四章 天然气流量测量仪表
1、节流式差压流量计 ③常见的节流装置
标准喷嘴:它是一个以管道中心线为旋转轴的对称体。
喷嘴安装示意图 中原油田分公司
喷嘴结构示意图 廖德云 ldeyun@
2、体积流量
单位时间内流过的流体以体积表示,称为体积流量。常用Q表示
3、质量流量 单位时间流过的流体以质量表示,称为质量流量。常用 M表示。
天然气按斤计算公式
天然气按斤计算公式天然气是一种清洁、高效的能源,被广泛应用于工业生产、家庭生活和交通运输等领域。
在使用天然气时,我们通常会按照重量来计算其消耗量,而天然气的计量单位通常是立方米或者千克。
本文将介绍天然气按斤计算的公式,希望对大家有所帮助。
首先,我们需要知道的是,天然气的密度是多少。
一般来说,天然气的密度在0.7-0.9千克/立方米之间,这个数值会受到气体的成分和压力等因素的影响。
因此,在进行天然气的按斤计算时,我们需要根据实际情况来确定天然气的密度。
其次,我们需要知道天然气的体积。
通常情况下,我们可以通过天然气表来获取天然气的使用量,其单位通常是立方米。
如果我们知道了天然气的使用量和密度,那么我们就可以通过下面的公式来计算天然气的重量:天然气重量(千克)= 天然气体积(立方米)×天然气密度(千克/立方米)。
举个例子,假设我们知道某天然气使用量为100立方米,而该天然气的密度为0.8千克/立方米,那么我们可以通过上述公式来计算该天然气的重量:天然气重量(千克)= 100立方米× 0.8千克/立方米 = 80千克。
通过这个简单的公式,我们就可以很方便地将天然气的使用量转换为重量。
这对于工业生产和能源管理来说都非常重要,因为重量是衡量天然气消耗量的一个重要指标。
需要注意的是,上述公式中的天然气密度是一个近似值,实际情况中可能会有所偏差。
因此,在进行精确计算时,我们需要根据具体的情况来确定天然气的密度。
另外,天然气的成分也会对密度产生影响,因此在不同的天然气成分下,密度也会有所不同。
除了上述的按斤计算公式外,我们还可以通过天然气的热值来进行计算。
天然气的热值通常以千焦或者千瓦时来表示,通过热值和使用量,我们也可以计算出天然气的重量。
不过需要注意的是,不同的燃气热值也会有所不同,因此在进行计算时需要进行相应的转换。
总的来说,天然气按斤计算公式是一个简单而实用的工具,通过这个公式,我们可以方便地将天然气的使用量转换为重量。
【精品】天然气计量教材
【关键字】精品第一章计量法规计量工作是一项科学性、技术性很强的专业,必须有相应的法规加以规范,做到有法可依、有章可循,否则,各自为准,计量工作必然会出现混乱。
《中华人民共和国计量法》于一九八五年九月六日通过,自一九八六年七月一日起施行。
计量法共六章三十五条。
计量法的核心(中心思想)是保证计量单位制的统一(使用法定计量单位)和量值的准确可靠。
计量的特征概括起来讲就是:统一是目的、准确是基础、法制是手段。
计量法规的一些常识:1.计量器具:凡能用以直接或间接测出被测对象量值的量具、计量仪器(仪表)和计量装置统称为计量器具。
计量器具分为计量基准器具、计量标准器具和工作计量器具三大类。
1).计量基准器具:即国家计量基准器具,简称计量基准,是指用以复现和保存计量单位量值,经国务院计量行政部门批准作为统一全国量值最高依据的计量器具。
2).计量标准器具:简称计量标准,是指准确度低于计量基准,用于检定其它计量标准器具或工作计量器具的计量器具。
3).工作计量器具:直接用于测量被测对象的计量器具。
2.计量检定:是指为评定计量器具的计量性能,确定其是否合格所进行的全部工作。
(1).强制检定:由县级以上人民政府计量行政部门指定的法定计量检定机构或授权的计量检定机构对强制检定的计量器具实行的定期定点检定。
(2).强制检定的计量器具:包括三部分:1).社会公用的计量标准器具。
2).部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具。
3).用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面,并列入强制检定项目的工作计量器具。
3.强制检定的工作计量器具:用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面,并列入强制检定项目的工作计量器具。
(周期一般为半年或一年)4.非强制检定的工作计量器具(依法管理的工作计量器具):经有关计量部门授权后由本单位自己定期进行检定,自己不能检定的送计量检定机构定期进行检定(周期比强制检定较长)。
结合涩宁兰线的实际,强制检定的工作计量器具主要有:工艺站场计量管段上的压力表、所有的压力变送器、差压变送器、热电阻、标准计量孔板、天然气组份分析仪等。
最全天然气常识及单位换算
天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。
天然气形式主要有四种:气田气由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。
它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为38MJ/Nm³。
凝析气田气凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。
其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm³。
石油伴生气石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。
它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。
热值约为42MJ/Nm³。
煤矿矿井气煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。
实际上它是煤层气与空气的混合气。
其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。
值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm³。
另外,天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外,还可以经过加工,变成LNG和CNG。
LNG当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)。
LNG无色.无味.无毒且无腐蚀性,天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82摄氏度),对气体进行加压0.1MPa以上,液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t,(百万英热单位/吨)(1MMBtu=2.52×108cal)。
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一、天然气计量基础知识1、测量及测量误差测量就是用实验的方法,将被测量的量与该量所采用的测量单位进行比较,从而求出二者的比值,这个过程叫测量过程。
天然气计量所使用的压力表、温度计、变送器等属于测量仪表。
测量误差:测量误差是测量结果与真值之间的偏差。
引起测量误差的因素很多,测量仪器本身的误差、测量环境的影响,测量人员的技术状况及操作能力。
2、准确度和灵敏度准确度是指仪表的测量值接近真值的程度,以此可以估算测量值的误差大小,仪表的准确度是以准确度等级为准的。
准确度等级是按国家统一规定的允许基本误差大小划分的几个等级,某一精度等级是指正常测量条件下的允许基本误差。
常用的准确度等级有0.05,0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0,5.0。
常以圆圈内的数字标明在仪表面板上。
仪表应具有一定的防护性能,即仪表对杂电的抗干扰能力,抗振动,抗撞击,防爆性和对工作环境的适应性等,防护性能的强弱直接关系到仪表的可靠耐用,是仪表的一项质量指标。
3、温度及温度测量温度是度量物体冷热程度的物理量。
国际热力学温标是开尔文K,常用符号T表示。
国际实用温标是摄氏度,摄氏温标为℃,常用符号t表示。
两者的关系式:T=t+273.15。
4、压力及压力测量压力:是指垂直均匀作用于单位面积上的力。
用符号“p”。
单位是帕斯卡。
常用兆帕(MPa)、千帕(kPa)1MPa=106Pa 1kPa=103Pa1bar=1个物理大气压=101.325kPa。
工程上所用的压力指示值,多为表压或真空(负压),流体压力的真实值称为绝对压力。
表压、真空是流体的绝对压力与当地大气压相比较而得出的相对压力值P表=p绝- p大气,P负=p大气- p绝。
常用的测压仪表:活塞式压力计又叫校表仪、U型管压力计、弹簧管压力表、电接点信号压力表。
5、天然气计量的标准状态:我国天然气计量标准状态为:压力为0.103125MPa,温度20℃。
二、天然气流量计量术语和定义1、流量计:显示实测流量值的流量测量装置。
2、一次装置:产生能确定流量信号的装置。
根据所采用的原理,一次装置可在管道内部或外部。
3、二次装置:接受来自一次装置的信号并显示、记录、转换和(或)传送该信号以得到流量值的装置。
二次装置包括压力(差压)仪表、温度仪表、天然气组分分析仪表及流量计算机等。
4、流量计算机:计算、指示和储存标准参比条件下的流量等参数的装置。
最大流量:对应于流量范围上限的流量值。
这是某个限定时间的和预定的时间间隔内要求装置给出信息的最高流量值,而该信息误差不超过最大允许误差。
5、最小流量:对应于流量范围下限的流量值。
6、流量范围:由最大流量和最小流量所限定的范围。
在该范围内仪表的示值误差不超过最大允许误差。
7、流量计算机:计算、指示和储存标准参比条件下的流量等参数的装置。
8、最大流量:对应于流量范围上限的流量值。
这是某个限定时间的和预定的时间间隔内要求装置给出信息的最高流量值,而该信息误差不超过最大允许误差。
9、最小流量:对应于流量范围下限的流量值。
10、流量范围:由最大流量和最小流量所限定的范围。
在该范围内仪表的示值误差不超过最大允许误差。
11、分界流量:在最大流量和最小流量之间的流量值,它将流量范围分割成两个区,即“高区”和“低区”。
12、公称流量:在公称流量下,流量计应能在连续运行和间断运行时满足计量性能的要求;即常用流量。
13、直管段:安装在流量计上游和下游的用于使流场达到某种要求的管段。
其轴线是笔直的而且内部横截面的面积和形状不变。
三、天然气计量仪表基本知识(一)常用的气体流量计按照测量原理的分类:容积式流量计、腰轮流量计、膜式流量计、速度式流量计、涡轮流量计、涡街流量计、旋进漩涡流量计、超声波流量计、差压式流量计、孔板流量计、质量式流量计、科氏质量流量计、旋进漩涡流量计。
(二)天然气计量仪表基本知识1、差压式流量计:是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
主要是标准孔板流量计。
2、容积式流量计:计量原理:使用机械测量元件把流体连续不断地分割成单一已知的固定体积部分,根据固定体积和进排次数来测量流体体积的总量。
计量原理表达式:Qv=N*K*VoQv----被测气体总体积,m3N------转子转动次数Vo-----计量腔的容积。
基本结构:①计量单元:构成计量腔的部分;②传动机构:把转子的转动输出来;③变换系统:把转子旋转的转数变换成计量气体的体积数;④记数部分:用于流量累积计数的显示;⑤器差调节机构:准确度调节器。
3、速度式流量计:直接测量封闭管道中满管流流动速度的流量计。
4、气体涡轮流量计:当被气体流经涡轮体时,气体推动带有螺旋形导磁叶片的叶轮旋转,当由铁磁材料制成的叶片旋经固定在壳体上的磁感应或信号检出器中的磁钢时,引起磁路中磁阻的周期性变化,并在感应线圈内产生近似正弦波的电脉冲信号,在涡轮仪表规定的流量范围内,脉冲信号的频率f(Hz)与流速即流量成正比,将此脉冲信号经过积算显示部分运算、处理可显示出流量。
5、卡门涡街流量计:在流体管道内插入一根非线型的柱状物(圆柱或三角柱),当气体流经并达到一定雷诺数范围内,柱状物的下游即产生两列不对称而有规律的交替漩涡,漩涡的频率f(Hz)与流速即流量成正比,通过检出器、放大和转换器,可获得流体的流量。
6、旋进旋涡流量计:进入仪表的流体被导向叶片强制围绕中心线旋转,流动通道的横截面积受到收缩,以加速流动,然后被扩张而且轴线是变化的,于是形成旋涡进动。
在某点处,该旋涡的频率f(Hz)正比于流量。
上述三种流量计的原理表达式:Q=f/K仪*3600m3/ Q----被测气体瞬时体积流量,m3/h。
K仪----仪表系数,与仪表设计的具体形状、尺寸、检出点、生产工艺等多种因素有关。
工况体积流量的修正:国家石油行业标准已明确规定以温度293.15K(20℃),压力101.325kPa时的状态为天然气计量标准状态;凡是实际状态与此标准状态不相符时,均应按气体状态方程式进行修正。
Qn=Q×293.15/(273.15+T) ×(Pa+P)/101.325×1/Z式中:Qn---标准状态下的气体体积量,m3;Q---工作状态下的气体体积量,m3;t---工作状态下的气体温度,℃;P---工作状态下的表压力,kPa;Pa---测量时当地的大气压,kPa;Z---气体的压缩系数。
工作状态下的气体体积Q=当日表累计数-前日表累计数。
智能型流量计,对压力、温度自动修正,即Qn=当日表累计数-前日表累计数。
7、超声波流量计:通常由一个或多个超声换能器和设备组成,根据它们所产生和接收到的超声波信号推导出流量测量值并把信号转换为正比于流量的标准化输出信号。
8、科氏质量流量计:是根据科里奥利原理,实现流体质量流量的直接精密测量,而无需任何压力、温度、粘度、密度等换算或修正。
其结构是由传感器单元和变送器单元两部分组成。
(三)各种流量计的特点:1、容积式流量计:包括腰轮流量计、膜式流量计(家用煤气表)等。
膜式煤气表大量用于居民用气,腰轮流量计常用于中压用户。
它是使用历史悠久,用量巨大的天然气流量计,有完备的标准规范。
精度适中,范围度特宽(150:1)适于中小流量范围,直读式,无需外能源及无需直管段等等。
缺点:仪表传动机复杂,制造要求高,关键件易磨损。
腰轮流量计需定期清洗和添加、更换润滑油。
2、气体涡轮流量计:特点是结构紧凑、准确度高、重复性好、量程比较宽、反应迅速、压损。
不足之处:对测量介质洁净度要求较高,使用期限受到限制。
3、涡街流量计:输出为脉冲频率信号、信号与流量为线性关系、便于总量计量、范围度宽、压损小、无可动部件、结构简单便于安装维护。
不足之处为对流场规则性要求较高,需有较长直管段,应力式对管道机械振动敏感,不宜使用于强振动场所。
4、旋进旋涡流量计:特点漩涡流量计是仪表内部无活动机件、寿命长、准确度高、量程比宽,基本与涡街流量计相同。
只是有两点区别:流量计压损大得多和较短的直管段长度。
5、差压式流量计:包括检测件为标准节流装置和均速管等。
它是应用历史悠久,实践经验丰富成熟,标准规范完善(均速管除外),品种规格齐全的一类流量计。
优点: 应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟; 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
缺点: 测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
6、超声流量计:精度高、范围度极宽、可适应极低流速(0.5m/s)、安装直管段短(采用多声道品种)、压损小、使用期长等,超声流量计在中、大口径的应用无疑有其先天的优点。
目前不足之处:只适用于中大口径,价格贵等。
7、科氏质量流量计:特点高精度(0.1%~0.2%),应用范围广(可测量各种非牛顿流体、各种浆液、悬浮液、高粘度流体等),安装要求低等特点(对仪表的前后直管段要求不高),运行可靠、稳定,维修率低。
科氏质量流量计用于测量气体的不足:一般气体的密度低,不能适应仪表性能要求。
高压(压缩)天然气使气体密度大幅度提高,恰好满足了这个要求,科氏质量流量计将成为汽车加气站的主要计量仪表。
(四)天然气用途:天然气主要用于发电、化工、工业燃料和城市燃气四个方面(五)我国天然气贸易计量方法:按法定要求的质量指标以体积或能量的方法进行交接计量。
(六)目前国内外采用的输气干线流量计有三种类型:孔板流量计,涡轮流量计和超声流量计。
四、天然气计量仪表选型基本知识-----选型的依据1、流量计选型要素:总则:用于天然气贸易计量的流量计主要有差压式、速度式和容积式等,典型的为孔板流量计、涡轮流量计、超声流量计、旋进漩涡流量计和腰轮流量计。
﹡根据实际需要,比较流量计的性能和功能,按照最优性能价格比的原则选择流量计。
﹡选择时应从仪表特性、天然气特性、环境因素、安装因素和经济因素五个方面综合考虑。
﹡考察供应商的技术服务水平、供货周期和信誉。
2、流量测量范围:被测流量范围应不超过所选择流量计的流量测量范围,且被测流量最大值应不低于流量计最大流量的1/2,推荐达到流量计最大流量的2/3以上。
在工作条件下,流量计上限流量对应的测量管流速不宜超过20m/s。
五、终端用户的划分及选用流量计介绍依据国家标准GB/T 22723-2008 《天然气能量的测定》,它适用于从民用气到高压输送气的任何气体计量站。
标准划分了在天然气生产企业至最终用户之间的交接计量一般要经过几个中间环节,可能存在的交接界面有6个。
城市燃气其特点大致为:低压(1.6MPa以下),中小流量(DN300以下),安装条件差(直管段长度不足),管理维护力量薄弱,功能要简明易懂,操作方便,免维修,价格适中等等。