城镇燃气计量误差及改进方式探寻
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摘 要：燃气计量是燃气企业运营管理的重要组成部分，其计量的准确性直接关系到燃气企业的经济利益。随着城镇燃气管网规模的扩大，燃气用量的不断增加，对燃气计量工作提出了更高的要求。本文分析了城镇燃气计量误差的成因，提出了改进城镇燃气计量的有效方式，期望对提高燃气计量准确性有所帮助。
关键词：城镇;燃气计量;误差
在城市化进程不断加快的背景下，天然气成为了社会发展和经济建设不可或缺的重要能源。我国大部分地区的城镇燃气计量模式是根据各用户的用气量统计总用气量，从当前燃气计量现状来看，受宽量程计量缺陷、天然气压力和气流波动、供气条件变化以及燃气自身质量问题等因素的影响，导致燃气计量误差较大，影响着燃气计量水平的提升。为此，必须加强城镇燃气计量管理，改进燃气计量工艺流程，提高燃气计量的准确性。
1 城镇燃气计量误差的成因分析
城镇燃气用户数量多、用量波动大、流量计量精度偏低，增大了燃气计量工作难度，易出现燃气计量误差，其具体原因包括以下方面：
1.1 宽量程计量误差
城镇燃气用户的用气峰值一般为早、中、晚三个时段，采用宽量程计量方式进行燃气计量，该计量方式是通过自动切换设置的流量点，以达到扩大流量计量范围的目的。为了准确计量瞬时最小的燃气流量，宽量程计量通常选用始动流量低、流量范围宽的罗茨流量计进行计量。但是，当燃气流量在大流量与小流量之间频繁切换的情况下，增加了罗茨流量计的启动次数，易造成转子和同步齿轮损坏，使罗茨流量计降低了小流量的计量精度，进而产生了城镇燃气计量误差。
1.2 天然气压力和气流波动
在城镇燃气管网中，需要将调压器设置在液化天然气气化站或压缩天然气供应站中，将气压调至0.4MPa之后，才能让天然气输送到城镇管网中，以保证城镇管网的供用气安全。但是，在天然气经过调压器阀口时，受天然气降压的影响，导致天然气流速快速提升，造成调压之后的天然气沿气流方向会受到高流速的冲蚀作用，出现振动、异响、脉冲流等现象。若在调压器后端安装计量装置，则会使计量装置受到上述现象的影响出现计量失真和计量误差。
1.3 供气条件变化
在城镇燃气管网中，燃气计量易受供气压力、供气温度的影响产生误差。燃气计量的准确性对供气压力和供气温度的范围有着一定要求，如果在供气过程中，没有针对压力和温度的变化给予相应补偿，那么就会影响到燃气计量的准确性。经测算，在其他条件不变的情况下，若燃气管道压力从20kPa升高至25kPa，会产生4%的计量误差。若燃气管道内的供气温度从20℃升高到30℃，则会产生-3%的计量误差。
1.4 燃气自身性质
在城镇燃气计量管理中，受燃气自身性质的影响也会造成计量误差，具体表现为：一是不同气源的燃气组分有所差异，若采用固定的原始计算参数对燃气进行计量，则会因燃气相对密度不同造成计量误差;二是燃气中含有少量液体时，会导致流量计量的准确度降低，若仍然采用旧的孔板流量计计量燃气，则会增大燃气计量误差值;三是天然气在经过开采、分离、过滤、处理、管道输送之后，可能混有少量的固体杂质，当固体杂质在计量仪器位置越积越多之后，会降低计量仪器的敏感性和精度。
2 城镇燃气计量的改进方式
2.1 改进调压与计量的工艺流程
燃气企业应对当前的天然气调压与计量工艺流程进行改进，避免因燃气流量、压力和流速的波动对燃气计量的准确性造成不利影响。改进后的燃气场站调压与计量工艺可采用一主一备的两路计量体系：在调压器的上游安装流量计，当压缩天然气或液化天然气进入到计量单元后进行计量，再将来气进行调压，调至准许进入城市管网的压力值。通过对调压器与计量装置的相对位置进行调整，能够避免天然气在调压之后产生的脉动流降低流量计量装置的计量精度，有助于减小城镇燃气计量误差。
2.2 提高燃气计量仪表精度
（1）优选燃气计量仪表。为提高燃气计量的准确性，应选择具备压力和温度补偿功能的仪表对燃气进行计量，及时修正因供气條件变化产生的参数波动误差。在选用计量仪表时，还需平衡计量费用与计量准确性之间的关系，尽量选择成本低、准确性高的仪表。
（2）加强燃气计量仪表安装质量控制。在燃气计量仪表安装之前，先预制与仪表接口管径相同的管道替代仪表，在保证管道焊接等一系列工作完成之后，再替换掉管道，安装计量仪表;在计量仪表安装过程中，要严格按照说明书进行安装，安装位置选在工况条件良好处，减少外界因素对计量仪表精度的影响，并且便于计量仪表维护维修。仪表安装要牢固可靠，有支柱支撑，使仪表能够抵抗外力干扰;在仪表安装后，为避免人为破坏或周边环境损坏仪表，应加装保护装置;在安装仪表之后，要对仪表进行通气检验，检查仪表是否运行正常。
（3）做好仪表检定、校准与维护工作。为保证燃气计量仪表的计量精度，应定期对计量仪表进行检定，排除仪表故障。对于智能计量仪表而言，可采用在线实流校准方式对仪表进行校准，掌握仪表系数变化情况。在仪表使用过程中，要对仪表的压力、温度、瞬时流量、保护装置、外观等情况进行监测，若发现温度、压力、运行负荷出现异常状况，则要及时采取应对措施。此外，还要做好计量仪表的维护保养工作，延长仪表的使用寿命，并保证仪表始终处于良好工况下运行。
2.3 加强燃气质量监控
（1）在线检测燃气组分。燃气的相对密度、压缩因子会随着组分的变化而变化，对燃气计量准确性产生影响，所以应在燃气计量系统中对燃气组分变化进行在线分析，根据组分变化调整计量参数，以保证计量的准确性。一般情况下，燃气企业对上游供气方输送的燃气组分未进行分析，只是根据供气方提供的数据录入组分信息，难以保证组分信息的准确性。为此，燃气企业应在输配站安装在线气相色谱仪，在线分析监测燃气组分变化，从而降低燃气计量误差。
（2）保证燃气质量。在城镇燃气计量中，要以保证燃气质量为前提，为提高计量准确性奠定基础。在燃气生产阶段，要采用洗苯、脱硫等净化工艺提高天然气质量，使其达到国家相关标准要求。燃气企业要对供应的气源进行质量监管，不允许质量不合格天然气进入城镇管网。同时，在燃气计量之前要对燃气进行除杂除湿过滤处理，保证燃气质量，避免杂质影响计量仪表的精度。
（3）采用能量流量计量。在燃气计量系统中，我国大部分地方采用体积流量计量方式，这种计量方式易受温度、压力、组分等因素的影响，易产生计量误差。为此，燃气企业应改进计量方式，将能量流量作为主要计量对象，充分考虑燃气质量，消除影响计量准确性的因素。
3 结论
总而言之，燃气企业要将燃气计量作为运营管理中的重要环节，采取有效措施不断改进计量方式，完善燃气计量管理体系。在燃气计量环节，燃气企业要改进调压工艺流程，提高燃气计量仪表的精度，强化燃气质量管控，最大程度消除影响燃气计量准确性的因素，从而降低燃气计量误差，进一步强化燃气企业运营管理，促进燃气企业健康持续发展。
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作者简介：胡炜（1970-），汉族，乐山人，大专，研究方向：天然气计量，自动化控制。
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