天然气流量计的类型与精度影响因素

1 天然气流量计类型

基于当前天然气计量仪器的发展状况，从测量原理角度分析，天然气流量计可划分为5类，分别为超声波流量计、涡轮流量计、腰轮流量计、孔板流量计以及皮膜表［1-4］。各类流量计具体工作原理和特点等如表1所示。

2 计量精度影响因素分析

2.1 压力、温度

天然气状态对压力与温度的变化十分敏感，气体体积在计量标准状态下，根据介质材料温度和压力，结合实际天然气运营情况，合理调准天然气标准范围，可以有效降低计量偏差。在北方，冬夏温差大，天然气流量计量误差范围3% ～8%，倘若未制定介质压力和温度计量规范，燃气公司会有一定程度损失［1-4］。

2.2 计量环境温度

天然气计量精度也受到环境温度变化而变化，环境温度变化时，测量精度有所降低。长时间处于温度不稳定状态会导致仪器出现问题，计量装置中有一种仪器为流量传感器，是一种热膨胀性材料制成的，流量传感器对工作环境温度的变化感知很灵敏。计量环境温度很低时，天然气计量会较慢，计量误差也会较大，一般为正常计量值的2.6 ～3.9 倍，表明工作环境温差变化对计量仪表计量精度影响较大［5］。

2.3 技能与培训

仪器操作人员对计量规范的认识以及技能的提高，有利于降低人为计量偏差。针对从事流量计量工作的人员，要加强技能培训和学习，提高计量队伍整体综合水平，首先，要了解计量仪表性能，检测不同压力和温差下仪表流量，根据工作环境选择型号、性能合适的计量仪器 ；其次，对操作人员进行安装培训，特别要了解计量器的工作原理，避免因人为操作不当导致计量仪器安装不对，引起较大的计量偏差。针对上述问题，要加强对工作人员技能培训，普及天然气流量计量误差知识，掌握计量装置工作原理，才能有效保证燃气公司天然气输送运行状态安全。

3 不同类型流量计精度影响因素分析

3.1 速度式流量计计量精度分析

速度式流量计中使用zui为广泛的是超声波流量计，速度式流量计还包括涡轮流量计、涡街流量计、旋进旋涡流量计。对速度式流量计计量精度影响较大的因素主要有 ：

（1） 流体密度、粘度。密度和粘度越大，计量阻力越大，计量精度会降低，只有流体流速和流态均较平稳时，才能提高计量精度。

（2） 对涡轮流量计安装要求。测量仪器安装偏斜也会造成计量误差。

（3） 机械部件。仪器部件尺寸也会对涡轮仪计量结果产生影响，流体含有杂质或者流量计长时间运行，会对成轴承压产生磨损，计量准确性降低。

3.2 容积式流量计计量精度分析

容积式流量计zui为典型的是腰轮流量计，计算流量公式如下 ：

q =？n·V

式中 ：q 为体积流量，m3/s ；n 为转动次数，周/s ；V 为一定时间排出流量体积，m3/ 时间。

其中泄漏量对计量准确性影响较大。泄漏量与流量计组成部件间隙有关，部件之间的间隙越大，计量误差越大，计算泄漏量引起的流量误差公式如下：

在选用流量计的时候，应注意对仪器部件间隙参数检查，确保各项参数在精度允许范围内，才能满足误差测量要求。

3.3 差压式流量计计量精度分析

差压式流量计主要为孔板流量计，对该仪器测量精度影响较大的是天然气的流体特性、仪器本身性能、以及安装使用条件等，具体分析如下 ：

（1） 压力和温度。环境温度和压力的变化对天然气密度、压缩系数以及粘度都会产生影响，测量流体中含有杂质可能会导致部件转角口、管弯处形成冲刷和腐蚀。

（2） 仪器性能。流量计仪器孔板厚度、端面平整度、部件的轴度、取压位置、引压管位置的设定以及引管长度等，都会对流体积液产生影响，从而计量结果精度降低。

（3） 工况条件。安装管线合理性直接关系到流量计偏离中心，直管段测量的准确性。同时，环境温度、湿度、电磁干扰等对测量仪器有影响。

4 结语

正确选择流量计的种类，了解各种流量计的使用要求，对提高天然气计量精度、降低计量偏差十分重要。操作人员应提高专业技能和知识水平，熟悉掌握仪器仪表技术特征，减少操作误差，提高计量准确率，确保设备安全运行。