天然气计量管理计量仪表与输差控制分析

卢振永 赵凤龙 孙国强 靳三红 裴志钢(北京天然气管道有限公司，北京 100012)

0 引言

天然气是一种可以燃烧的气体，通过密闭性良好的管道进行运输。天然气所采用的计量单位是立方米，天然气的计量工具是计量表。双方之间所交易的天然气的额度是多少，需要通过天然气管道上的流量表进行计量，所以天然气管道上的计量表不仅是衡量天然气生产单位的技术水平和生产水平的重要工具，也是维护交易双方交易平等的重要工具。因此，加强对天然气计量仪表的管理是确保企业生产和经营管理顺利开展基础工作。准确的计量天然气的流量不仅可以使得企业依据天然气流量表的数据进行生产工艺的创新，而且还可以提高企业的经济效益，为推动社会经济发展做出贡献。

天然气的售卖和管理的过程中存在一个重要问题就是天然气在售卖的过程中存在输出差值，并且输出差值也是人们在经济交易过程中比较注重的数据，它会对两者之间所进行的交易的收益产生巨大的影响。输差的大小与何种因素有关不仅是天然气经营管理人员经常思考的问题，也是这篇文章讨论的重点，并提供了一系列的建议和措施，以供各位同仁参考与学习。

1 输差的概述以及存在的原因

通过输差的表面字义可以看出，输差就是指天然气输送的理论值和实际值之间存在的差值。从能量守恒定律的角度来讲，在天然气运输的过程中只要输送管道之间连接紧密没有漏洞，那么天然气输送的理论值和实际值之间存在的无常应当为零。然而，通过对天然气管道上的流量表进行观察研究人员发现，测量表上测量出的数值与实际值之间存在误差。因为流量表备受使用时间的影响而导致测量的数据不准确，这也是输差存在的主要原因。除此之外，因为天然气管道会受到地域环境的影响，所以不同区域的天然气管道内的压力值也存在很大的不同，所以天然气会受到管内的压力的影响而使储存的方式发生变化，从而导致所测量出的天然气量的数值存在差别。虽然天然气运输管道漏气和压力变化会对天然气质量的数值产生一定的影响，但是天然气计量表的输差还是由计量误差来决定的。输差数值有正有负，当天然气管道输出的天然气的计量大于输入的数量时，则说明天然气中还存在生产气体的现象，这说明天然气管道出现了漏洞。总而言之，导致天然气存在输入和输出误差的原因有很多，比如:计量表自身的准确性、天然气测量的误差、管道内部气体温度和压力变化等。随着科学技术的快速进步人们对天然气输送的深入了解，可以将输出误差控制的越来越少小，但是误差不能够被消除。

2 天然气的计量概述

随着人类文明的进步，人们开始对物质的质量、体积等各个数值进行测量。为了能够将事物的量之间进行比较，规定了单位，被称为计量单位。只有事物之间的计量单位相同异常能够进行数值的比较，从而能够将测量的意义进行延伸。天然气是一种可以燃烧的气体，具有很强的流动性，所以人们把将具有流动性的物质称为流体。因为气体和液体一样都具有流动性，所以人们将气体的测量和液体的测量进行类比，发现两者在测量方面就很多的相似性。流体的流量指的是在单位时间内通过某一横截面积的数量。当流量以质量为单位进行表示时，可以将其称为质量流量;当流量以体积表示时，又可以将其称为体积流量。除此之外，人们还以能量为单位进行计量，所以其又可以被称为能量流量。

2.1 体积流量测量

在对天然气进行测量的过程中可以利用体积流量进行测量。体积流量的测量方式在流体流量的测量过程中被广泛应用。因为天然气在运输的过程中会受感到不同部位的压力或温度的影响，导致天然气的体积随着温度和压力的变化而产生变化。在一个大气压力下，当管道内的温度每升高十摄氏度时，会对液体体积的流量产生非常小的影响，但是会对气体体积流量产生较大的影响其影响。对气体体积流量产生的影响大小会受到视距临界等温线的距离影响。因此，在天然气运输的过程中如果不考虑到温度对体积流量的影响，那么就会对天然气体积流量的数值产生影响，从而产生反向误差。

2.2 流量测量

在对液体进行流量测量的过程中可以忽略温度对测量数值的影响，因为温度对流动的液体的影响不大，所以可以忽略不计。但是如果在对气体的体积流量进行测量的过程中一定要将温度对其影响考虑到其中。流量计量的数值是通过流量测量得到的，所以流量测量的方法是得到流量计量数值的有效措施。但是流量计量的数值不仅会受外界因素的影响，而且也会受到物体自身质量和长度的影响。因此，想要缩小输出误差是十分困难的。特别是对一些压缩性和膨胀性都极其较强的气体来讲，想要减少输出值的误差更是困难。并且由于这些气体处于流动状态，所以会导致流量测量得出的数值的误差会更加大。

2.3 能量测量

目前，天然气的能量测量的技术还没有在我国的天然气测量中被广泛应用，但是该测量技术已经在香港的某公司被使用。通过对天然气燃烧所产生的能量，将其转化为天然气标准的体积流量或者是质量流量，从而可以得出天然气运输的总量。能量测量过程中产生误差的主要原因是在进行能量换做的过程中没有考虑到天然气的燃烧环境是否符合一个标准的大气压值，一旦天然气燃烧的环境不符合一个标准的大气压值，两者之间就会产生误差，并且误差的范围会保持在4%左右。

3 我国天然气计量交接方式与所用仪表分析

3.1 超声波流量计

超声波流量计是利用超声进行检测的一种仪表。超声波流量计利用超声波的优越性不仅可以在不损害任何物体的情况下现象流量测量，而且也可以在两种不同的介质交界面上进行反射。与其他天然气计量仪表相比较，超声波流量计仪表的优势在于其实不仅不会对天然气管道运输系统的正常运行产生影响，而且其使用寿命非常的长。因此，超声波流量计已经被广泛的应用到各行各业中，同时我们公司天然气省流量的计算也采用了超声波流量计。超声波流量计不仅可以计算输送天然气的总量，而且还可以在不妨碍运输的情况下对天然气运输的流速进行测量。超声波流量计的工作原理有三种，分别是传播速度差法、相位差法和声循环法。

3.2 质量流量计

因为企业他流量计在测量的过程中易受外界温度和气体体积变化的影响，所以随着时代的快速发展人们逐渐的将质量流量计应用到了天然气计量工作中。质量流量计是通过确定容积流量和质量流量之间的关系来测量天然气的总量，所以其在测量的过程中可以有效地避免外界温度和气体体积变化对总量的影响。并且质量流量计可以被分为两种，分别是间接式和直接式两大类。无论是间接式还是直接是的质量流量计，他们采用的工作原理都是先测量体积流量，然后再乘以气体的密度，从而得出总的质量。

4 结语

综上所述，提高天然气计量仪表与输差管理工作的质量不仅可以有效的提高企业计量管理工作的效率，而且也可以为两者之间的经济贸易的顺利开展提供有力的保障，从而可以有效地避免天然气销售量低的现象出现，从而为企业带来可观的经济收益。总而言之，提高企业计量仪表的管理质量是提高企业经济效益和市场竞争力的有效措施。