天然气计量系统
天然气流量计量有三种方法 天然气流量计常见问题解决方法
天然气流量计量有三种方法天然气流量计常见问题解决方法天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。
近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。
近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势。
大容量、高压天然气计量中优先使用能量或质量单位。
我国早期对天然气计量不够重视，天然气计量技术进展缓慢，至今日然气商品计量仍接受体积计量方式。
目前天然气体积流量计量仪表紧要有孔板流量计、涡街流量计、涡轮番量计和容积式流量计，我们应用较广泛的是标准孔板流量计。
1、计量中存在的问题标准孔板流量计是一种间接的、综合参数的技术测量，使用仪表多，影响因素多而杂。
正常情况下其测量精准度能充分GB2624—93标准和SY/T6143—1996天然气流量的标准孔板计量方法标准的要求。
在实际工作中，偏离标准规定的条件对计量精准度的影响，有的可定量估算并进行修正，有的只能定性估量不确定的幅值与方向，但有的是多种条件同时偏离，这就产生了特别多而杂的情况。
由于一般文献只介绍某一条件偏离引起误差，缺少多种条件同时偏离时测量误差的相关资料。
大量的现场调查和实践阅历表明，显现计量问题的紧要原因是节流装置的设计、制造、安装使用和工况条件偏离了标准规定的范围。
其紧要表现如下：没有严格按SY/T6143—1996标准进行设计，制造和安装。
选择测量管径过大，长期处于低雷诺整数，上下游管段未按标准要求安装配套，管内径未实测。
孔板流量计以较稳定的流速参数作为设计依据，流量过小或过大都会使计量误差加添。
要正确选择与使用差压计，若差压计工作量程在30%以下，会大大降低流量测量精准度。
当天然气流量减小后，要适时更换差压计的量程或孔板规格，否则因差压造成计量误差会成倍加添。
在选择仪表差压量程时，即要考虑孔径比，又要考虑孔板压力损失后的压力是否充分生产需要。
天然气计量系统精度的改善与提高
郭绪民中国石油西南油气田分公司(成都610213)段继芹何 敏中国石油工业天然气流量计量站(成都610215)天然气计量系统精度的改善与提高摘 要 在天然气现场存在许多影响贸易结算精度的因素。
这些影响并非依照计量标准的需求能予以控制,如:气质条件或安装情况的影响。
于是一些新型流量计(如超声流量计)便应运而生并已在标定站进行了检测。
通过中国石油工业天然气流量计量站天然气实流测试与现场应用,证明超声流量计计量准确度可优于 0.5%,具有准确度高、重复性好、量程比宽、抗干扰能力较强、维修量小,可测双向流等特点。
主题词 临界流文丘利喷嘴 实流测试 超声流量计 现场应用Abstract O n the site of natural g as trading,many factors may infl uence the precisio n of settlement. These fa ctors such a s gas quality a nd installatio n are o ften beyo nd the co ntrol o f the requirements o f metering calibration.Some new type flowmeters like ultraso nic flowmeters have been tested at verifica tion statio ns and used at metering statio ns.It has been pro ved that the accuracy o f measurement o f ul traso nic flo wmeters is hig her than 0.5%,with such strong points as hi g h accuracy,go od r epetitivity, bro ad rang e ratio,strong anti interfer ence,small amount of maintenance,and measurement o f two way flo w.Subject Headings Venturi no zzle fo r critical flow,Actual flow test,Ultrasonic flo wmeter,Fiel d appli catio n天然气计量系统与现状目前,在中国天然气计量系统中以孔板流量计为主。
天然气自动计量系统的运行和维护
４ 结
பைடு நூலகம்
语
气计量和天然气实流检定工作。
【】Ｓ ／６ ４ — ０ ４天然 气流量的标准孔板计量方法 【 １ ＹＴ １３ ２ ０ ， Ｓ 】
１ 天然 气流 量计 量 方法
我国规定天然气流量测量 的标准状态是 ：绝 对压力
２ 天然气流量计量系统的检定和校准
为 ０１ １２ ｐ ， ． ３５Ｍ ａ 温度 为 ２ ３１Ｋ。 ０ ９． ５ 如果 没有特别 指 明为 所谓天然气流量计量 系统就是组装起来 以进行天然 工作状态下 的天然气流量 ，一般是指在上述标准状态下 气流量计量的全套测量仪器 ，这里要讨论 的是能够实时 的天 然气 的体 积 流量 。 测量 有关参数 并换算 到标准状 态 的天 然气流量 计量 系 天然气流量计量的方法很多 ，可用 的流量仪表也很 统 。 准孑 板 差 压 式 流 量计 具 有 坚 固耐 用 、 能 可 靠 、 标 Ｌ 性 维 多 ， 工作 原 理大 致 分 为 以下 ４ ： 按 种 修方便等有点 。而天然气流量计算机 自动计量系统以其 ①流量计量标准 ：世界上天然气流量测量 的标准较 准确度高、 可扩展性好 、 操作容易和无人为干扰而更为优 多。我 国天然气计量标准化工作起步较 晚。９５年 四川 越 。 目 管道天然气计量 中，５ １６ 在 前 ９ ％以上主要采用标准孔 石油管理局结合 天然气计量特点制定 了 《 测量天然气流 板 差 压式 流 量计 。 量的孔板计量装置 、 检定 、 使用和管理规程 （ 草案 ）作 为 》 ３ 计量器具应正确使用和维护 天然气流量计量 的依据。 随着天然气计量工作发展 ， 陆续 推 出 了 最 新 标 准 ＩＯ １７ Ａ Ａ Ｅ Ｏ Ｔ Ｏ３ Ｓ ５ ６ 、 Ｇ Ｒ Ｐ Ｒ Ｎ ＿、 计量工作实践证 明，量值 准确一致与计量器具 的正 Ｓ ／ ６ ４ — ０ ４等 。 ＹＴ ３ ２ ０ １ 确使用有着密不 可分的关系。 若计量器具维护不 当， 就会 ②差压式流量计 ： 目前管道天然气计量 中，５ 在 ９ ％以 损坏计量器具的计量性能 ， 影响量值 的准确性和可靠性 ； 上仍采用标准孔板差压式流量计 ，通过间接测量流过标 若维护管理很好 ， 而不能正确操作使用 ， 也会影响量值的 准孑 板的天然气压力 、 Ｌ 差压和温度等参数 ， 按经验公式计 准确 可靠 ； 若维护管理很好 ， 而不 能正确操作使 用 ， 也会 算出天然气体积流量 。 用于测量各间接量 的二次仪表 ， 要 影响量值的准确可靠 。计量器具不仅应按规定周期进行
天然气超声流量计量系统常见误差因素及对策分析
天然气超声流量计量系统常见误差因素及对策分析烟台市标准计量检验检测中心山东烟台264003摘要：天然气从地下开采出来变成终端商品，在生产、加工和集、输、配过程中存在相当数量的损耗，针对某一管网系统而言，天然气输入总量减去输出总量的差值，习惯称为输差。
根据某气田10年的生产数据，输差占天然气总损耗的30%～55%，对于一个年产天然气数十亿立方米规模的企业，输差率0.1%都是损失巨大的，控制输差对于降耗增效意义重大。
且随着天然气需求的不断增加和市场经济观念的不断增强，天然气输差困扰供需双方的纠纷问题越发突出。
但影响输差的因素复杂繁多，天然气的多组分、安装条件、操作条件、环境条件的变化和多参数测量都会影响天然气计量准确性，造成输差。
所有的天然气公司都不同程度面临输差问题的困扰，而繁琐反复的输差异常诊断过程是困扰计量人员的难点。
关键词：超声流量计；计量系统；工艺参数；误差因素分析引言准确可靠的计量数据是天然气产业链重要基础性工作，是生产调度组织、管网运行状态监控、输差分析、计量结算的基本依据。
随着国家体制改革和绿色发展的需求，天然气将实现高质量、快速发展，管网将更加复杂，运行压力和管道管径将大幅增加。
本文通过对某条天然气管道计量管理中存在的问题着手，结合近期天然气行业发展，阐述对计量管理的几点思考。
1天然气计量管理概念与主要方法简析1.1 管理概念天然气计量管理属于相关企业日常活动中较为关键的部分之一，通过结合完善的管控应用条例，并根据天然气计量规定能够有效展开分析工作，从根源层面提高天然气资源的应用效率。
在这一过程中，计量管理需要以专业方式展开，确保其应用设备能够符合实际条件需求，避免受到意外影响，导致输差问题出现。
输差问题本质上与诸多因素有关，其控制难度较高，同时有可能导致持续性损失。
因此，为尽可能实现理想计量管理目标，应当重视相关措施的应用，使输差问题得到充分解决，为天然气计量管理工作的进一步展开夯实基础条件。
浅析天然气自动化计量系统的应用
浅析天然气自动化计量系统的应用作者：穆建圣来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要：天然气自动化计量系统能够实现对井站、集气站、脱水装置的自动化控制，包括各种检测、控制调节和数据采集系统。
本文首先对天然气计算机自动化计量系统概述，然后分析了影响自动化计量系统准确度的主要因素，并从三方面详细探讨了天然气自动化计量系统的应用，最后对天然气自动化计量系统的安全设计应用要点进行了探讨。
关键词：天然气；自动化计量系统；孔板计量装置；凝析油；安全设计Abstract: the gas metering automation system can realize JingZhan QiZhan, dehydration device of automatic control, set, includes a variety of detection, control and data acquisition system. This paper for the natural gas computer automation measurement system overview, and then analyze the main factors that affect the accuracy of automatic measuring system, and in detail from three aspects discusses the application of natural gas automatic measurement system, finally the safety of the natural gas metering automation system design and application are discussed in this paper.Key words: natural gas; Automatic measurement system; Orifice metering device; Condensate; Safety design中图分类号：TB933文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、天然气计算机自动化计量系统概述（一）天然气计算机自动化计量系统的构成目前我国天然气计量系统仍然采用孔板计量装置和流量计算机来构成自动化计量系统。
天然气商业计量系统信号干扰问题的分析与改造
288化工自动化及仪表2021年天然气商业计量系统信号干扰问题的分析与改造李磊(中海石油(中国)有限公司上海分公司％摘要针对天然气商业计量系统出现温度和压力值频繁跳变的现象,逐项排查仪表信号干扰因素,提出两项有效消除干扰的改造措施，测试、验证并落实改造措施后彻底解决了信号干扰问题。
关键词计量系统天然气信号干扰标准模拟量4〜20mA信号传输电源供电中图分类号TH71文献标识码B文章编号1000-3932(2021)03-0288-03某天然气商业计量系统正常运行6年后,出现了温度和压力值频繁跳变的现象。
实践中,如果仪表信号干扰出现在项目投运后期,且无新增外部干扰因素的情况下,应重点考虑电源、卡件及仪表等电子设备以及线路老化造成漏电干扰的可能性。
本案例中,计量系统A/B出现首次信号干扰现象相差33天,符合设备老化造成回路干扰的特点。
在中控操作站调取压力和温度数据趋势,分析造成计量系统信号干扰的主要因素,对信号传输方式和电源供电部分进行改造,以期解决信号干扰的问题。
1天然气商业计量系统及干扰情况简介天然气商业计量系统(简称计量系统%主要由流量变送器(FT)、压力变送器(PT)、温度变送器(TT)、色谱分析仪和流量计算机构成。
流量计算机负责天然气的压力和温度补偿计算,计算标况流量、累积流量及热值等数据,并将相关计量数据传至DCS，在中控操作站显示。
天然气商业计量系统构成如图1所示,PT、TT信号线并联，计算机通信卡通过HART协议实时采集PT、TT数据；当HART采集PT信号中断时，计算机锁定Keypad值35bar(1bar=100kPa)参与流量补偿计算&当HART采集TT信号中断时，计算机锁定Keypad值20!参与温度补偿计算-1#24V(DC)电源FTRS485TTHARTPT通信卡流量计算机RS485DCS图1天然气商业计量系统构成简图计量系统A/B在正常投运6年后,相继出现温度和压力值频繁跳变现象,直接导致外输天然气标况流量值跳变,对天然气计量的稳定性和准确性造成极大影响,极易导致商业纠纷。
天然气计量系统的误差
浅谈天然气计量系统的误差摘要本文以涡轮表计量系统为例,简要论述了天然气计量系统的组成和影响天然气计量系统误差的因素以及提高的措施。
关键词天然气;计量系统;误差中图分类号th814 文献­标识码a 文章编号1674-6708(2010)23-0131-020 引言一个完整的天然气计量系统通常由流量计、温度变送器、压力变送器、在线色谱仪和流量计算机(或体积修正仪)组成。
其工作原理为:由流量传感器(如涡轮流量计、超声波流量计等)测量天然气的工况流量,温度变送器测量天然气的工况温度,压力变送器测量天然气的工况压力,在线色谱仪测量天然气的组分,流量计算机接收流量计、温度变送器、压力变送器、在线色谱仪的输出信号,计算天然气在规定的标准状态下的体积流量(标况流量)。
计量系统的每一种仪表的准确度直接影响着系统的准确度或误差。
此外,仪表的不正确安装,尤其是流量计以及在实际运行中由于工作人员对仪表的操作和维护不当也都会对系统产生误差。
1 影响计量系统误差的因素1.1 计量仪表众所周知,目前我国在天然气贸易中,均采用标准参比条件下的体积(标况体积)作为贸易单位,而标况体积是通过理想气体方程式和压缩因子的修正计算得到的。
vs=其中下标s表示standard 标准,下标a表示actual 工况pa、ta由现场的压力变送器和rtd测得;ps、ts可在流量计算机内设定( ps=101.325 kpa ts=20 ℃)。
由色谱分析仪分析天然气组分,将组分信息传输到流量计算机内,流量计算机根据aga8计算压缩系数zs,za。
在上述计算过程中,输入量为工况体积、压力、温度和气体特征值。
这些输入值都是带有误差的。
将这些带误差的输入值进行运算,得到的结果也是带有误差的。
由于这一运算过程相当复杂,因此作为输出结果的标况体积的误差在数学上是难以计算的。
虽然标况体积的误差难以计算,但是在工程上却可以估计出它的误差限。
我国的国家标准《gb/t 18603-2001 天然气计量系统技术要求》给出了这样的规定:该标准表达的意义为:为构成a 级(1.0)计量系统,温度仪表的准确度应当优于0.5℃,压力仪表的准确度应当优于0.2%等。
天然气计量系统技术要求
天然气计量系统技术要求1. 引言天然气计量系统是用于测量和监控天然气的流量、压力和温度等参数的设备和技术。
它在天然气行业中起着至关重要的作用，影响到能源供应、安全管理和经济运行等方面。
为了保证天然气计量系统的准确性、可靠性和安全性，制定一套科学合理的技术要求是必不可少的。
本文将围绕天然气计量系统技术要求展开讨论，包括仪表选择与安装、数据采集与处理、通信与远程监控等方面。
2. 仪表选择与安装2.1 流量计天然气计量系统中最重要的组成部分之一是流量计。
流量计的选择应根据天然气管道的流速范围、精度要求和环境条件等因素来确定。
常见的流量计类型有差压式流量计、涡轮式流量计和超声波流量计等。
在选择时，应考虑其测量范围、测量精度、抗干扰能力以及维护保养方便程度。
2.2 压力计天然气计量系统中的压力计主要用于测量天然气管道的压力。
在选择压力计时，应考虑其测量范围、测量精度、稳定性和耐高温等特性。
同时，为了保证系统的安全性，还需要考虑是否具备过压保护和防爆功能。
2.3 温度计天然气计量系统中的温度计主要用于测量天然气的温度。
在选择温度计时，应考虑其测量范围、测量精度以及对环境条件的适应性。
为了保证准确性，还需要注意温度传感器的灵敏度、响应时间和抗干扰能力等因素。
2.4 安装要求仪表安装是天然气计量系统中不可忽视的一环。
在安装过程中，应根据仪表的使用要求和现场实际情况进行合理布置，并遵循相关标准和规范。
同时，还需要注意防雷、防水、防爆等安全措施，确保仪表正常运行。
3. 数据采集与处理3.1 数据采集天然气计量系统需要对流量、压力和温度等参数进行实时采集。
数据采集可以通过模拟信号输入或数字信号输入方式进行。
在选择数据采集设备时，应考虑其采样率、分辨率、抗干扰能力和通信接口等因素。
3.2 数据处理采集到的数据需要进行处理和分析，以满足不同的需求。
数据处理可以包括数据滤波、校正、计算和存储等过程。
为了保证数据的准确性和完整性，应选择合适的算法和方法，并建立健全的数据管理系统。
中国天然气计量技术标准体系介绍
一、标准体系概述为加快天然气贸易计量与国际接轨，提高计量准确度，维护供需双方经济利益，我国结合国情，并参考相应国际标准和国外先进标准，转化、制定了一系列的天然气计量标准。
在这一系列标准中，基础标准是GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
它是一个系统标准，覆盖了天然气计量系统的设计、建设、投产运行、验收、维护、校准及检定等整个过程，规定了天然气计量系统的组成内容及辅助设备的技术要求，并按天然气计量站规模分级规定了系统配置要求。
天然气计量标准体系中的流量计量标准涵盖了目前常用的涡轮、超声、旋转容积、旋进漩涡、孔板和科里奥利质量流量计，基本满足了天然气工业迅速发展的需要。
除流量计量标准外，还包括为获得密度而进行的间接测量（如压力、温度），天然气组分测试及计算标准，还有天然气物性参数（如压缩因子等）的计算标准，以及相关的检定规程、校准规范等。
二、主要技术标准内容及特点中国天然气计量技术标准体系是建立在体积计量方式下的标准体系，对计量系统设计、仪表的配置、流量测量方法、准确度的要求等方面提出了更高的要求，能量计量的基础是体积计量，由于物性参数都是用气体组成进行计算，把体积量与发热量相乘得到能量值后，可实行能量计量。
1.GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001主要参考欧洲标准EN1776：1998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIML TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议（1998年10月第3版）编制，规定了新建天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。
标准适用于设计通过能力等于或大于500Nm3/h，工作压力不低于0.1MPa（表压）的天然气贸易计量站计量系统。
年输送量等于或小于30万Nm3可以不包括在该标准范围之内。
目前，该标准已重新修订并报批，待发布。
2.GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》GB/T21446-2008非等效采用ISO5167：2003（E）《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》，同时参考了AGANo.3：2000《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》的部分内容，标准规定了标准孔板的结构形式、技术要求；节流装置的取压方式、使用方法、安装和操作条件以及天然气在标准条件下体积流量、质量流量和能量流量的计算方法，同时还给出了计算流量及其有关不确定度等方面的必要资料。
天然气计量系统设计基本准则
天然气计量系统设计基本准则1.不同等级计量系统的准确度、不同准确度等级计量系统配套仪表的准确度都必须符合要求。
2.所选择的计量系统应充分减少随机误差和系统误差，履行法制性或合同性职责，并通过技术与经济论证。
3.应注意避免脉动流和振动。
4.可按供气合同要求设旁通。
确定并行管路的数量应遵循如下原则：当某一流量计暂停工作时，其余流量计应在其技术要求范围内运行并能测量最大流量。
5.如果流量计带有测量管，应将其安装在符合要求的上、下游直管段之间。
6.一般情况下，每条计量管路应至少安装一只上游截断阀和一只下游截断阀。
7.计量管路中安装快速启闭阀的地方或仪表入口阀差压超过0.1.MPa（表压）的地方应安装一个小口径旁通，旁通管应通过一只小阀慢速开启来控制，以促使流量计和相关管道缓慢增压，避免设备、流量计等仪器仪表的损坏。
如果流量计安装有旁通，应能检查密封。
8.根据计量站的规模和技术要求，为提高计量结果的有效性，重要的仪器仪表或计量系统应有备用并可独立操作。
该设计准则应经有关各方一致同意。
9.加入添味剂不应影响计量系统的性能。
10.计量系统任何外围设备的设计都不能影响计量过程。
如果添味剂的添加位置和天然气计量位于同一计量站内，宜在流量计下游注入添味剂流量调节阀或类似装置引起的气体压力和流量的波动，可能影响一次计量仪表的准确度，在设计阶段应将其影响控制在最小。
11.安装加热器的计量站，流量计上游管段的气流温度应控制在一个可接受的范围内，这个范围是在正常的工作条件下额定流量的500～100%流量之间设定的。
这个设定温度可接受的范围取决于所指定的主要仪表及转换装置的温度范围12.仪表读数设备和记录仪以及监控设备可与通信系统连接。
天然气流量计量系统的检定和校准
天然气流量计量系统的检定和校准摘要：天然气流量测量在许多工业应用中是至关重要的。
本文讨论了不同类型的天然气流量计以及它们的校准和验证程序。
流量计的三个主要类型是差压式、体积式和速度式流量计。
详细介绍了两种特定流量计的校准和验证程序，包括天然气标准孔板差压式流量计和智能旋转涡街式流量计。
还强调了测量仪器的正确使用和维护。
关键词：天然气，流量测量，校准一、引言天然气是各行业广泛使用的燃料来源，包括发电、供热和制造业。
在这些应用中，准确测量天然气流量对确保效率和成本效益至关重要。
流量计被用来测量管道和储罐中的天然气流量。
然而，这些流量计会随着时间的推移而漂移或恶化，导致测量不准确。
因此，流量计的校准和验证对于确保可靠和准确的测量至关重要。
天然气流量计的准确性和可靠性对于确保安全和防止行业的经济损失至关重要。
测量中的一个小错误会导致重大的经济损失和安全隐患。
因此，对流量计进行适当的校准和验证对确保其准确性和可靠性至关重要。
目前有不同类型的天然气流量计，每种类型都有其优点和缺点。
流量计的三个主要类型是差压式、体积式和速度式流量计。
差压计测量跨过限制的压力降，如孔板或文丘里管，以确定流速。
体积式仪表通过填充和排空一个腔体直接测量气体体积。
速度计通过测量气流的速度来确定流速。
对特定类型的选择取决于应用要求和预算。
总之，天然气流量计的准确性和可靠性对于确保安全和防止行业的经济损失至关重要。
天然气流量计的校准和验证程序对于确保流量计的准确性和可靠性是必要的。
正确使用和维护测量仪器是获得准确测量的关键。
天然气行业应执行这些程序以确保流量测量系统的正常运行。
二、天然气计量方法（一）差压式流量计差压计是业内最常用的天然气流量计之一。
这些仪表测量管道中两点之间的压力差，这与流量有关。
最常见的差压表是孔板表。
孔板表是一块中间有孔的薄板，被插入管道中。
孔板导致管道中的压力下降，这与流速有关。
压降由位于孔板上游和下游的两个压力传感器测量。
天然气自动计量组成原理
天然气自动计量组成原理1.计量系统：计量系统是指整个天然气自动计量的集成系统，由以下几个部分组成：(1)流量传感器：用于测量天然气的流量。
常见的流量传感器有差压流量计、超声波流量计和涡轮流量计等。
流量传感器将流经管道的天然气转化为电信号，并传输给计量设备进行数据处理。
(2)温度传感器：用于测量天然气的温度。
温度传感器通常安装在流量传感器的进口处，测量进口天然气的温度，并将数据传输给计量设备。
(3)压力传感器：用于测量天然气的压力。
压力传感器通常安装在流量传感器的进口和出口处，测量天然气的进口和出口压力，并将数据传输给计量设备。
(4)流量计算器：用于根据流量传感器、温度传感器和压力传感器测量到的数据，计算天然气的实时流量，并进行数据处理和存储。
(5)数据采集与处理设备：负责采集流量计算器的数据，并进行处理、存储和传输。
数据采集与处理设备通常包括数据采集模块、处理单元和通信模块等。
(6)信号输出设备：用于将计量结果输出为标准化的电信号，以便进行显示和传输。
2.计量仪表：计量仪表是计量系统中的关键部分，主要包括以下几种类型：(1)差压流量计：利用流经差压流量计的天然气流动产生的差压来测量天然气的流量。
差压流量计根据孔板、喷嘴、或ifice等构成，通过测量进口和出口的差压，计算天然气的流量。
(2)超声波流量计：利用超声波在流体中的传播速度与流体速度成正比的原理，通过测量超声波通过天然气的时间来计算天然气的流量。
超声波流量计通常有单通道和双通道两种类型，分别用于测量单相和多相流体。
(3)涡轮流量计：利用涡轮在天然气流动中的转速来测量天然气的流量。
涡轮流量计通过测量涡轮的转速，并与涡轮的特性曲线相匹配，从而计算天然气的流量。
总的来说，天然气自动计量的主要原理是通过合理的计量系统和计量仪表，利用流量、温度和压力等参数来测量天然气的流量，实现对天然气的实时计量。
通过这种方式，可以准确地监测天然气的使用量，提高天然气资源的利用效率。
浅谈天然气自动计量系统的运行和维护
浅谈天然气自动计量系统的运行和维护摘要：天然气作为一种优质能源，极大程度地满足了经济发展的能源需求，天然气管道工业时随着时代发展，也得到了前所未有的发展。
随着经济的快速发展、科技的不断进步，对天然气计量提出了更高的要求，传统计量系统已难以满足现代计量要求。
数字化、网络化、自动化将成为天然气计量发展的必然趋势。
本文简述了天然气计量的各种方法，重点阐述了天然气自动计量系统的工作原理，讨论了自动计量系统中常见的故障及其维修方法。
关键字：天然气自动计量系统原理故障维修1关于天然气计量在我国，天然气计量的法定单位是立方米/秒（m3/s）。
由于天然气体积会随着压力、温度的变化而变化，所以为了方便计量，必须要将某种状态规定为标准状态。
我国的天然气计量标准状态是，温度：293.15开尔文（K：热力学温度标准，国际制温度单位），绝对压力：0.101325兆帕斯卡（Mpa），在未特殊指定状态的情况下，都是上述标准下的天然气计量。
对于天然气计量，方法有多种，使用的计量仪表也多种多样。
根据仪表工作原理，可将天然气计量划分为差压式计量、容积式计量、速度式计量。
2天然气自动计量系统的组成原理天然气自动计量系统与传统计量方法一样，都是根据天然气输送过程中的差压、温度、压力等参数，使用标准计算方法，所计算出的标准状态下的天然气流量。
天然气自动计量系统的组成形式多种多样，其中，控制计算机与智能二次仪表、标准孔板装置相结合是最为常见的一种模式。
智能二次仪表和计算机主要负责数据处理、流量计算。
软件系统和硬件系统是天然气自动计量系统的两个组成部分，其中，软件系统包括了驱动程序、人机界面；硬件系统包括了信号采集、变换单元，通讯单元，连接单元，流量计算单元，数据处理单元，其具体组成原理图见图一。
图一天然气自动计量系统组成原理图3天然气自动计量系统的常见故障及其维护措施由于天然气自动计量系统的运作是连续不间断的，所以在运作过程中常会出现故障，造成计量失准，或者中断系统运作。
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。
天然气能量计量系统分级与不确定度评定
天然气能量计量系统分级与不确定度评定摘要：随着国内天然气贸易量的稳定增长，据预测，“十四五”期间中国天然气年表观消费量将达到4000×108m3。
因此，天然气能量计量系统的合理建设和运行过程中合理评价天然气能量计量系统，保障计量结果的准确可靠成为天然气贸易交接各相关方关注的焦点。
笔者结合国家计量技术规范和国家标准的相关要求，对国内外天然气能量计量系统技术要求的相关标准差异和测量不确定度评定进行了分析，提出了中国天然气能量计量系统相关标准修订建议，为下步实施天然气能量计量系统设计建设和运行提供借鉴。
关键词：天然气；能量计量系统；分级；不确定度评定1国内外标准A级天然气能量计量系统测量不确定度计算对比分析1）国内外技术标准和规范在测量不确定度评定的相同点包括：能量合成方法、压缩因子标准不确定度计算方法相同，时间测量不确定度可以忽略；2）国内外技术标准和规范在测量不确定度评定方面存在不同点：①《天然气能量计量技术规范》示例中采用1.0级流量计最大允许误差计算体积量标准不确定度；GB/T35186和EN1776均按照流量计检定或校准证书给出的不确定度计算体积量标准不确定度。
EN1776还考虑了流量计、压力温度测量仪表的周期偏移（如：流量计4～6年为周期校准结果最大偏移限0.3%；压力周期校准结果偏移限0.15%；温度仪表周期校准结果偏移限0.2K），较为合理。
依据成都分站开展的周期检定偏移量统计分析，流量计周期偏移带来的影响不容忽略。
②《天然气能量计量技术规范》示例中采用二级标物、甲烷由差减法计算，合成压缩因子影响得到天然气发热量标准不确定度；GB/T35186采用二级标物、甲烷由差减法计算，合成压缩因子影响得到天然气发热量标准不确定度。
但《天然气能量计量技术规范》按照在线气相色谱计量检定规程中相对标准偏差要求进行计算，因此计算结果大1倍左右。
③针对A级计量系统，《天然气能量计量技术规范》与EN1776的发热量测量不确定度计算结果较为接近。
J 天然气计量系统技术要求 GBT18603-2001
m 根据我国天然气计量的实际经验和有关标准，将 EN 1776 的内容进行 .co 适当调整和增减而构成本标准的条文。本标准共分十章六个附录，本标准 00 的物理原理和一般要求，设计和建设、发热量测量、天然气计量系统的可 s1 靠性与校准、投产试运、验收、运行和维护等技术内齐与 EN 1776 基本一 .ga 致。
.g 的无线电骚扰特性的限值和测量方法 www GB／T 17281 1998 天然气中丁烷烃类的测定 气相色谱法
GB／T 17611—1998 封闭管道中流体流量的测量 术语和符号 GB／T 17626．1—1998 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验 总论 GB／T 17626．3—1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场
om 值和测量方法 0.c GB／T 17747—1999 天然气压缩因子的计算 s10 GB 17820—1999 天然气 a GB／T 18604—2001 用气体超声流量计测量天然气流量 w.g GB/T 19001—2000 质量管理体系 要求 wGB 50251—1994 输气管道工程设计规范
天然气二级计量系统的允许的最大偏差
天然气二级计量系统的允许的最大偏差下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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天然气计量系统技术要求,(适用于孔板、超声、海轮
GB/T18603—2014天然气计量系统技术要求，(适用于孔板、超声、海轮等).输送的天然气气质应符合GB17820，适用于设计通过能力不小于10m3/h (标准参此条件下)，工作压力不低子元0.1Mpa.（表压)一.术语私定义.流量计算机:计算和指示标准参比条件下的流量等参数的置。
干基:含水蒸气摩尔分数不大于0. 00005的天然气:在进行天然气发热量计算时，火的含量设定为零二.物理及理和一般要求:1. 标准参比条件为20℃，101,325kPa ，干基。
2.要求湿度和压力参数可继续测量。
3发执量测量是采用发热量测定仪直按测量或气相色谱仪间接测量。
4.能量测量:计量系统的输出量可以是能量单位,其值是气体量和相应单位发热量的乘积5.计量站设配一般应安装在大气环境压力条件下，当采用正压强制通风时要符合通风要求。
三.设计基本准则表B.1不同等级的计量系统1.a:除非能证明气质的整化和赋值结果的准确性能保证符合要求，否则A级计量系统不应使用赋值方法,采用该方法应先进行评价表2.计量系统配套仪表准确度2.a:当使用超声流量计并计划开展使用中检验时，温度测量不确定应该优于0.3℃.3.①A级和B级班需计量站应设置备用回路，C级可设置旁.②.一般情况下，每条计量管路应至少安装一只上游截断阀和一只下游截断阀.③.加臭剂宜在流量计下游注入。
(流量调节阀或类化装置同理也应安于下游）.④在计量系统中，流量计口径大于或等于DN250, 宜设置在线实流检定或校准接口。
⑤.计量站采用孔板流量计应符自GB/T21446.涡轮法—————GB/T21391旋进旋涡————SY/T6658旋转容积式————SY/T 6660.科里奥剂————SY/T6659流量计的选择,在系统出现可预见故障的状态下都不超过流量计设计和试验的最大工作压力。
4.管道①计量管道内径应依据最大流速20m/s进行计算②应采取的管路布置要求:1).所需上、下的直管段和流量计的公称直径相同;2).流量计上、下游截断阀内径应与管道内径一致，宜采用全通径阀；3）如果在流量计上游安装调节阀，那么应采取预防措施4）.应根据流量计类型避免使用产生非对称速度分析和温流的管件或设备（如：洋弯管，V 型管，不同平面的双弯管，部分关闭阀等）. 否则应有足够直管段或加装流动调整器.5).压力脉动，流速脉动和振动现象可能引起流量测量中的较大误差.6).当流量计上、下游有以下装置时，应检查脉动影响:a)活寒式压缩机。
超声波流量计天然气计量系统的组成
超声波流量计天然气计量系统的组成1、超声波流量计超声波流量计由超声换能器、电子线路及信号处理单元组成。
（1）超声换能器：安装在表体上，是用于发射和接收超声波的装置，超声波换能器可分为发射换能器和接收换能器两大类。
其作用就是实现电能与超声波能量之间的转换。
（2）电子线路：将接收换能器接收的超声波信号放大并转换为代表流量的电信号的转换处理装置。
天然气流量测量中常采用压电换能器。
（3）气量累积系统：流量计的输出方式有脉冲输出、模拟量输出和数字通讯输出。
2、压力变送器贸易计量流量计应采用独立的绝压变送器测量压力，该变送器零点值为当地大气压，输出信号为模拟信号或HART信号：模拟信号时应核对4~20mA输出与仪表量程相对应，并进行输出调整；HART信号时应核对HART地址。
绝压变送器检定时，应测量检定地点的实际大气压，作为绝压变送器的实测下限值修正。
3、温度变送器贸易计量流量计应采用独立的一体化铂电阻温度变送器测量温度，要求选用高精度、高稳定性产品，温度检测元件要求采用耐震型符合IEC60751 Class A标准全铠装铂电阻，四线制连接，铂电阻分度号为Pt100α=0.00385Ω/Ω/℃，铠装铂电阻护套直径不超过1/4"。
温度变送器量程统一设定为-40~80℃。
4、色谱分析仪由多种元素组成的混合采样气体（通常少于1mL），由载气带入第一个流路，载气将样气带入色谱柱。
色谱柱起一个分离的作用，根据样气不同组分的不同的吸收度，这些样气被色谱柱分离出来。
通过气体检测器，从而分析出各组分数值，根据组分数值自动计算天然气压缩因子、标准密度、高位发热量、低位发热量、沃泊指数等参数。
5、流量计算机流量计算机通过采集现场压力、温度以及色谱分析仪测得的天然气组分数据，计算气体压缩因子，再通过与体积流量进行精确修正，从而得到结果。
中国天然气计量技术标准体系介绍
一、标准体系概述为加快天然气贸易计量与国际接轨，提高计量准确度，维护供需双方经济利益，我国结合国情，并参考相应国际标准和国外先进标准，转化、制定了一系列的天然气计量标准。
在这一系列标准中，基础标准是GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
它是一个系统标准，覆盖了天然气计量系统的设计、建设、投产运行、验收、维护、校准及检定等整个过程，规定了天然气计量系统的组成内容及辅助设备的技术要求，并按天然气计量站规模分级规定了系统配置要求。
天然气计量标准体系中的流量计量标准涵盖了目前常用的涡轮、超声、旋转容积、旋进漩涡、孔板和科里奥利质量流量计，基本满足了天然气工业迅速发展的需要。
除流量计量标准外，还包括为获得密度而进行的间接测量（如压力、温度），天然气组分测试及计算标准，还有天然气物性参数（如压缩因子等）的计算标准，以及相关的检定规程、校准规范等。
二、主要技术标准内容及特点中国天然气计量技术标准体系是建立在体积计量方式下的标准体系，对计量系统设计、仪表的配置、流量测量方法、准确度的要求等方面提出了更高的要求，能量计量的基础是体积计量，由于物性参数都是用气体组成进行计算，把体积量与发热量相乘得到能量值后，可实行能量计量。
1.GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001主要参考欧洲标准EN1776：1998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIML TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议（1998年10月第3版）编制，规定了新建天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。
标准适用于设计通过能力等于或大于500Nm3/h，工作压力不低于0.1MPa（表压）的天然气贸易计量站计量系统。
年输送量等于或小于30万Nm3可以不包括在该标准范围之内。
目前，该标准已重新修订并报批，待发布。
2.GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》GB/T21446-2008非等效采用ISO5167：2003（E）《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》，同时参考了AGANo.3：2000《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》的部分内容，标准规定了标准孔板的结构形式、技术要求；节流装置的取压方式、使用方法、安装和操作条件以及天然气在标准条件下体积流量、质量流量和能量流量的计算方法，同时还给出了计算流量及其有关不确定度等方面的必要资料。
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≤0.5K ≤0.2% ≤0.5% ≤0.3% ≤0.5% ≤0.75%
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发热量 流量
来源：《GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求》
天然气计量系统概论
天然气计量系统概论
计量系统的操作
• 系统的操作准备 – 管道连接 – 吹扫 – 润滑 – 试压 – 置换 • 系统的启动 – 启动的一般步骤 – 启动步骤的意义
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
计量系统的维护
• • • • •
俞承玮，2006年12月
日常的启停 启动滤网的拆卸 润滑 自诊断 比对
俞承玮，2006年12月
– 空气标定 – 中、低压天然气标定 – 中、高压天然气标定
天然气计量系统概论
标定的周期
• 依据各国的计量法规各有不同 • 速度式流量计（JJG 198 - 1994）
– 优于或等于0.5级：1年 – 低于或等于1级： 涡轮、涡街、旋进漩涡、电磁： 2年 超声、激光多普勒：3年
天然气计量系统概论
真实气体方程式
pV = Z ( p, T , y) RT
p：绝对压力， Pa V：体积， m 3 T ：热力学温度， K Z ：压缩因子，无量纲
俞承玮，2006年12月
y：表征气体的一组参数 R：摩尔气体常数， .31451 J / mol • K 8
天然气计量系统概论
天然气体积计算公式
力Pn：101325Pa •温度Tn： 天然气：293.15K （20℃） 城市煤气：288.15K （15℃）
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
工作状态下的体积 Vo
•基于速度的测量
•涡轮流量计、超声流量计、……
•基于体积的测量
俞承玮，2006年12月
了解误差的意义
• • • • 针对实际应用，选取最合理的计量系统 合理配置计量系统，达到最佳的性价比 有助于对输差的判断 有助于计量系统的诊断
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 应用
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
对天然气气质的考虑
• 正常进行输气和配气条件范围内的管输干气。 • 温度为：263K ~ 338K，压力为：不超过12MPa • 气体组分的要求：
Vn
po Tn Zn = Vo × × × pn To Zo
Vn：标准状态下的体积，m3 Vo：工作状态下的体积，m3 po：工作状态下的绝对压力，Pa pn：标准状态的绝对压力，Pa Tn：标准状态的热力学温度，K To：工作状态下的热力学温度，K Z n：标准状态下的压缩因子，无量纲 Z o：工作状态下的压缩因子，无量纲
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
误差的来源
• 测量的误差 – 包括：流量、温度、压力、天然气特征 值 • 压缩因子计算的不确定度 • 带误差的测量值的运算
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
误差的合成
测量参数 A级（1%）B级（2%）C级（3%） 温度 压力 密度 压缩因子
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统概论
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 基本原理
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
理想气体方程式
pV
V：体积， m 3
俞承玮，2006年12月
= RT
p：绝对压力， Pa T ：热力学温度， K R：摩尔气体常数， .31451 J / mol • K 8
•皮膜表、腰轮表、……
天然气计量系统概论
工作状态下的绝对压力 Po
•绝对压力 •多种信号类型 •4-20mA、HART、……
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
工作状态下的热力学温度 To
•热力学温度 •热电阻，PT100、PT500…… •多种型号类型 •四线制、HART、……
俞承玮，2006年12月
– – – – –
俞承玮，2006年12月
甲烷的摩尔分数大于0.7 高位发热量通常为 27.95 ~ 41.93 MJ/m3 相对密度为 0.55 ~ 0.8 氮气与二氧化碳是主要的稀释物，各自的摩尔分数最高为0.2 C2H6、C3H8、C4H10、C5H12和更高碳数烃类的含量，随碳 数增加呈现降低趋势。 – 没有其他的组分（如水蒸气、硫化氢等）以大于痕量的含量存 在。
原始基准 Mt, PVTt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%
传递基准-标准表 达±0.2%
俞承玮，2006年12月
现场流流量计 达 ±0.5%
天然气计量系统概论
标定的意义
• 流量是一动态量，只有介质流动才会产生 • 不同的流体介质，特性不同，导致标定结果 不同 • 即使相同的流体介质，在不同的工况条件下， 特性也不同，标定的结果也不同 • 通常的标定条件：
天然气计量系统概论
您有问题吗？
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
谢谢大家！
俞承玮，2006年12月
实例一
分析小屋 计量柜
SCADA
俞承玮，2006年12月
取样探头
计量橇
天然气计量系统概论
实例二
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 标定
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
流量的计量溯源
高压
原始基准 基准体积管 达 ±0.1%
常压
原始基准 钟罩式基准器 达 ±0.1%
天然气计量系统概论
压缩因子Z
天然气压缩因子的计算
用摩尔组成进行计算，计算依据 GB/T 17747-2，ISO 12213-2，AGA8-92DC 用物性值进行计算 GB/T 17747-3，ISO 12213-3，AGA8-92GC，SGERG-88
常数
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
• 容积式流量计（JJG 633 – 2005）
俞承玮，2006年12月
– 优于或等于0.5级：2年 – 低于或等于1级：3年
天然气计量系统概论
实例三
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
实例四
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
实例五
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 误差分析