城鎮燃氣計量誤差及改進方式探尋

摘 要：燃氣計量是燃氣企業運營管理的重要組成部分，其計量的準確性直接關系到燃氣企業的經濟利益。隨著城鎮燃氣管網規模的擴大，燃氣用量的不斷增加，對燃氣計量工作提出了更高的要求。本文分析了城鎮燃氣計量誤差的成因，提出了改進城鎮燃氣計量的有效方式，期望對提高燃氣計量準確性有所幫助。

關鍵詞：城鎮;燃氣計量;誤差

在城市化進程不斷加快的背景下，天然氣成為了社會發展和經濟建設不可或缺的重要能源。我國大部分地區的城鎮燃氣計量模式是根據各用戶的用氣量統計總用氣量，從當前燃氣計量現狀來看，受寬量程計量缺陷、天然氣壓力和氣流波動、供氣條件變化以及燃氣自身質量問題等因素的影響，導致燃氣計量誤差較大，影響著燃氣計量水平的提升。為此，必須加強城鎮燃氣計量管理，改進燃氣計量工藝流程，提高燃氣計量的準確性。

1 城鎮燃氣計量誤差的成因分析

城鎮燃氣用戶數量多、用量波動大、流量計量精度偏低，增大了燃氣計量工作難度，易出現燃氣計量誤差，其具體原因包括以下方面：

1.1 寬量程計量誤差

城鎮燃氣用戶的用氣峰值一般為早、中、晚三個時段，采用寬量程計量方式進行燃氣計量，該計量方式是通過自動切換設置的流量點，以達到擴大流量計量范圍的目的。為了準確計量瞬時最小的燃氣流量，寬量程計量通常選用始動流量低、流量范圍寬的羅茨流量計進行計量。但是，當燃氣流量在大流量與小流量之間頻繁切換的情況下，增加了羅茨流量計的啟動次數，易造成轉子和同步齒輪損壞，使羅茨流量計降低了小流量的計量精度，進而產生了城鎮燃氣計量誤差。

1.2 天然氣壓力和氣流波動

在城鎮燃氣管網中，需要將調壓器設置在液化天然氣氣化站或壓縮天然氣供應站中，將氣壓調至0.4MPa之后，才能讓天然氣輸送到城鎮管網中，以保證城鎮管網的供用氣安全。但是，在天然氣經過調壓器閥口時，受天然氣降壓的影響，導致天然氣流速快速提升，造成調壓之后的天然氣沿氣流方向會受到高流速的沖蝕作用，出現振動、異響、脈沖流等現象。若在調壓器后端安裝計量裝置，則會使計量裝置受到上述現象的影響出現計量失真和計量誤差。

1.3 供氣條件變化

在城鎮燃氣管網中，燃氣計量易受供氣壓力、供氣溫度的影響產生誤差。燃氣計量的準確性對供氣壓力和供氣溫度的范圍有著一定要求，如果在供氣過程中，沒有針對壓力和溫度的變化給予相應補償，那么就會影響到燃氣計量的準確性。經測算，在其他條件不變的情況下，若燃氣管道壓力從20kPa升高至25kPa，會產生4%的計量誤差。若燃氣管道內的供氣溫度從20℃升高到30℃，則會產生-3%的計量誤差。

1.4 燃氣自身性質

在城鎮燃氣計量管理中，受燃氣自身性質的影響也會造成計量誤差，具體表現為：一是不同氣源的燃氣組分有所差異，若采用固定的原始計算參數對燃氣進行計量，則會因燃氣相對密度不同造成計量誤差;二是燃氣中含有少量液體時，會導致流量計量的準確度降低，若仍然采用舊的孔板流量計計量燃氣，則會增大燃氣計量誤差值;三是天然氣在經過開采、分離、過濾、處理、管道輸送之后，可能混有少量的固體雜質，當固體雜質在計量儀器位置越積越多之后，會降低計量儀器的敏感性和精度。

2 城鎮燃氣計量的改進方式

2.1 改進調壓與計量的工藝流程

燃氣企業應對當前的天然氣調壓與計量工藝流程進行改進，避免因燃氣流量、壓力和流速的波動對燃氣計量的準確性造成不利影響。改進后的燃氣場站調壓與計量工藝可采用一主一備的兩路計量體系：在調壓器的上游安裝流量計，當壓縮天然氣或液化天然氣進入到計量單元后進行計量，再將來氣進行調壓，調至準許進入城市管網的壓力值。通過對調壓器與計量裝置的相對位置進行調整，能夠避免天然氣在調壓之后產生的脈動流降低流量計量裝置的計量精度，有助于減小城鎮燃氣計量誤差。

2.2 提高燃氣計量儀表精度

（1）優選燃氣計量儀表。為提高燃氣計量的準確性，應選擇具備壓力和溫度補償功能的儀表對燃氣進行計量，及時修正因供氣條件變化產生的參數波動誤差。在選用計量儀表時，還需平衡計量費用與計量準確性之間的關系，盡量選擇成本低、準確性高的儀表。

（2）加強燃氣計量儀表安裝質量控制。在燃氣計量儀表安裝之前，先預制與儀表接口管徑相同的管道替代儀表，在保證管道焊接等一系列工作完成之后，再替換掉管道，安裝計量儀表;在計量儀表安裝過程中，要嚴格按照說明書進行安裝，安裝位置選在工況條件良好處，減少外界因素對計量儀表精度的影響，并且便于計量儀表維護維修。儀表安裝要牢固可靠，有支柱支撐，使儀表能夠抵抗外力干擾;在儀表安裝后，為避免人為破壞或周邊環境損壞儀表，應加裝保護裝置;在安裝儀表之后，要對儀表進行通氣檢驗，檢查儀表是否運行正常。

（3）做好儀表檢定、校準與維護工作。為保證燃氣計量儀表的計量精度，應定期對計量儀表進行檢定，排除儀表故障。對于智能計量儀表而言，可采用在線實流校準方式對儀表進行校準，掌握儀表系數變化情況。在儀表使用過程中，要對儀表的壓力、溫度、瞬時流量、保護裝置、外觀等情況進行監測，若發現溫度、壓力、運行負荷出現異常狀況，則要及時采取應對措施。此外，還要做好計量儀表的維護保養工作，延長儀表的使用壽命，并保證儀表始終處于良好工況下運行。

2.3 加強燃氣質量監控

（1）在線檢測燃氣組分。燃氣的相對密度、壓縮因子會隨著組分的變化而變化，對燃氣計量準確性產生影響，所以應在燃氣計量系統中對燃氣組分變化進行在線分析，根據組分變化調整計量參數，以保證計量的準確性。一般情況下，燃氣企業對上游供氣方輸送的燃氣組分未進行分析，只是根據供氣方提供的數據錄入組分信息，難以保證組分信息的準確性。為此，燃氣企業應在輸配站安裝在線氣相色譜儀，在線分析監測燃氣組分變化，從而降低燃氣計量誤差。

（2）保證燃氣質量。在城鎮燃氣計量中，要以保證燃氣質量為前提，為提高計量準確性奠定基礎。在燃氣生產階段，要采用洗苯、脫硫等凈化工藝提高天然氣質量，使其達到國家相關標準要求。燃氣企業要對供應的氣源進行質量監管，不允許質量不合格天然氣進入城鎮管網。同時，在燃氣計量之前要對燃氣進行除雜除濕過濾處理，保證燃氣質量，避免雜質影響計量儀表的精度。

（3）采用能量流量計量。在燃氣計量系統中，我國大部分地方采用體積流量計量方式，這種計量方式易受溫度、壓力、組分等因素的影響，易產生計量誤差。為此，燃氣企業應改進計量方式，將能量流量作為主要計量對象，充分考慮燃氣質量，消除影響計量準確性的因素。

3 結論

總而言之，燃氣企業要將燃氣計量作為運營管理中的重要環節，采取有效措施不斷改進計量方式，完善燃氣計量管理體系。在燃氣計量環節，燃氣企業要改進調壓工藝流程，提高燃氣計量儀表的精度，強化燃氣質量管控，最大程度消除影響燃氣計量準確性的因素，從而降低燃氣計量誤差，進一步強化燃氣企業運營管理，促進燃氣企業健康持續發展。

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作者簡介：胡煒（1970-），漢族，樂山人，大專，研究方向：天然氣計量，自動化控制。