燃?xì)鈨x表計(jì)量的影響因素分析

燃?xì)庥?jì)量儀表的準(zhǔn)確性直接影響供銷差。上海上自儀公司對影響燃?xì)鈨x表計(jì)量的各類因素，如溫度、壓力、設(shè)計(jì)、維護(hù)、氣質(zhì)、安裝、電磁干擾等進(jìn)行分析，提出若干計(jì)量儀表管理措施，從而為燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的供銷差管理提供一定技術(shù)支撐。

計(jì)量儀表作為燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)和用戶貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，其準(zhǔn)確性直接影響燃?xì)夤镜墓╀N差和經(jīng)濟(jì)效益。天然氣儀表種類眾多，工作原理、影響因素、維護(hù)保養(yǎng)要求等各不相同，因此計(jì)量儀表的管理是燃?xì)夤痉浅；A(chǔ)且非常重要的工作之一。隨著河南省安陽市天然氣的不斷發(fā)展，目前市區(qū)居民用戶發(fā)展至近 40 萬戶，工業(yè)、商業(yè)用戶也已超過 2 000 戶，公司供氣區(qū)域已擴(kuò)展到 8 個(gè)縣，年總用氣量超 4.8 億 m3。目前燃?xì)庥脩羰褂玫挠?jì)量儀表主要有超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、超聲波燃?xì)獗硪约澳な饺細(xì)獗?包括以膜式燃?xì)獗頌榛A(chǔ)的各類智能表)。了解各種流量計(jì)的影響因素，正確選擇流量計(jì)，對提高天然氣計(jì)量精度、降低計(jì)量偏差十分重要。

1 燃?xì)鈨x表計(jì)量的影響因素

影響燃?xì)鈨x表計(jì)量的因素眾多，經(jīng)過深入調(diào)研和分析，明確了影響儀表計(jì)量誤差的 6 種主要因素：溫度和壓力、氣體潔凈度、電磁干擾、設(shè)計(jì)選型、安裝以及維護(hù)保養(yǎng)。

1.1 溫度和壓力

上游貿(mào)易計(jì)量表主要為超聲波流量計(jì)(帶溫度、壓力修正)、渦輪流量計(jì)(帶溫度、壓力修正)，下游用戶計(jì)量表有皮膜表(不帶溫度、壓力修正)、羅茨流量計(jì)(基本帶溫度、壓力修正)、渦輪流量計(jì)(帶溫度、壓力修正)、超聲波流量計(jì)(帶溫度、壓力修正)。天然氣行業(yè)的體積計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為20 ℃、1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325 kPa)，上游供氣單位以此為依據(jù)和燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算。

1.1.1 溫度

按照氣體狀態(tài)方程計(jì)算，溫度降低 10 K(同20 ℃比較)，誤差約為 3.4%。即計(jì)量儀表無溫度修正功能，當(dāng)?shù)蜏貧怏w通過表具時(shí)，每偏差 10 K(同20 ℃比較)儀表將產(chǎn)生 3.4％的計(jì)量誤差。

1.1.2 壓力

按照氣體狀態(tài)方程和體積修正儀氣態(tài)方程，流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積流量與工況下壓力(絕壓)、未經(jīng)修正的體積流量成正比，供氣壓力升高 1 k Pa，計(jì)量損失 1％左右。

1.1.3 溫度和壓力對儀表的影響

溫度和壓力對儀表的影響主要有以下兩種情況：

(1)儀表本身無溫度、壓力修正功能，如膜式燃?xì)獗?、單機(jī)械流量計(jì)(無體積修正儀)。民用戶及小型商業(yè)用戶多是采用沒有溫度和壓力補(bǔ)償功能的膜式燃?xì)獗?，其讀數(shù)是沒有經(jīng)過溫度和壓力補(bǔ)償?shù)墓r體積值，從而形成計(jì)量誤差。這類誤差在冬季供氣時(shí)尤為明顯。以民用膜式燃?xì)獗頌槔凑諝怏w狀態(tài)方程計(jì)算，溫度降低 10 K，皮膜表計(jì)量將損失 3.4％，壓力升高 1kPa 時(shí)計(jì)量損失 1％左右。一般天然氣灶具額定壓力為 2 kPa，計(jì)量損失在 2％左右。以安陽公司為例，安陽地區(qū)全年平均溫度為13 ℃，普通居民用戶采用膜式燃?xì)庥?jì)量，全年因溫度影響的計(jì)量平均誤差約為 2.4%。

(2)儀表有溫度和壓力修正功能，但由于儀表壓力、溫度傳感器故障造成計(jì)量失準(zhǔn)。當(dāng)流量計(jì)的壓力傳感器失準(zhǔn)，造成流量計(jì)配套的體積修正儀中顯示的壓力失準(zhǔn)，低于用戶管道內(nèi)的實(shí)際工況壓力，就會造成流量計(jì)少計(jì)量，給燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)帶來計(jì)量損失。如安陽公司某調(diào)壓站進(jìn)站流量計(jì)計(jì)量，管道內(nèi)實(shí)際壓力 1 000 kPa，由于流量計(jì)內(nèi)置壓力傳感器損壞，體積修正儀顯示壓力僅 750 k Pa，壓力偏差了 33.3%，造成流量計(jì)少計(jì)量 33.3%。

1.2 氣體潔凈度

在城市燃?xì)庥?jì)量中應(yīng)用較多的渦輪流量計(jì)和羅茨流量計(jì)都是靠儀表機(jī)械轉(zhuǎn)動進(jìn)行計(jì)量的，長時(shí)間運(yùn)行中，氣體中雜質(zhì)會逐步附著到儀表的機(jī)械轉(zhuǎn)動部分，如羅茨表的轉(zhuǎn)子、渦輪表的葉輪。

通過抽檢在用儀表，對儀表清洗前后分別進(jìn)行檢定，儀表清洗前后非常大誤差能達(dá)到 12.5%。其中DN100(量程為 32~650m3)的渦輪流量計(jì)，由于葉輪被油泥附著嚴(yán)重，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備流量達(dá)到 100 m3/h時(shí)，儀表仍然不計(jì)量。由此可見，氣體的潔凈程度直接影響儀表的潔凈度，進(jìn)而影響計(jì)量儀表計(jì)量的精確度。

1.3 電磁干擾

目前城市燃?xì)庵性谟玫牧髁坑?jì)大多為智能流量計(jì)，與用戶結(jié)算數(shù)據(jù)都以流量積算儀計(jì)量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，而強(qiáng)磁場會影響流量積算儀的計(jì)量。安陽公司查處某一商業(yè)用戶偷氣。該用戶購買 1 臺電磁發(fā)生裝置，將該裝置連接到儀表流量積算儀上。該裝置通電后產(chǎn)生強(qiáng)磁場，使得儀表流量積算儀不顯示，斷電后該儀表流量積算儀正常計(jì)量。

1.4 設(shè)計(jì)選型

每臺儀表都有一定的計(jì)量范圍，如通過儀表的氣體流量超過儀表的計(jì)量范圍，儀表的計(jì)量誤差會增大甚至不計(jì)量。在城市燃?xì)庥脩糁?，存在?jì)量儀表選型不合理的現(xiàn)象。用戶更換燃?xì)庠O(shè)施、私拉亂接等情況易造成儀表計(jì)量范圍和實(shí)際用氣量范圍不匹配，出現(xiàn)大馬拉小車、小馬拉大車的現(xiàn)象，導(dǎo)致儀表計(jì)量誤差增大。如某工業(yè)用戶計(jì)劃一期投產(chǎn)4 t 鍋爐 1 臺，二期建設(shè)再投產(chǎn) 4 t 鍋爐 2 臺，儀表選為 DN100C(量程為 32~650 m3)，中壓計(jì)量。由于二期遲遲未建設(shè)，目前在用僅 1 臺 4 t鍋爐，儀表長期在低量程運(yùn)行，造成氣量計(jì)量損失。

1.5 安裝

儀表對安裝都有一定的要求，安裝不規(guī)范會造成儀表計(jì)量失準(zhǔn)，甚至損壞儀表。安裝計(jì)量儀表前，表前管線都應(yīng)清洗、吹掃確保管線內(nèi)無鐵銹、焊渣等異物，否則容易損壞儀表，特別要注意儀表進(jìn)氣方向，不能反方向安裝儀表。對于容積式儀表(如膜式燃?xì)獗砗土_茨流量計(jì))，安裝時(shí)要注意管道要同軸同心，以免管道應(yīng)力影響機(jī)械轉(zhuǎn)動部分，造成儀表計(jì)量失準(zhǔn)甚至不計(jì)量；對渦輪流量計(jì)還要注意儀表前后直管段要求，無直管段會影響渦輪流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性；超聲波流量計(jì)除要注意以上兩點(diǎn)外，還需要安裝減噪裝置，否則會嚴(yán)重影響超聲波流量計(jì)計(jì)量，造成計(jì)量損失。如我公司某工業(yè)用戶，使用 1 臺某品牌N150 超聲波流量計(jì)，由于驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)，未發(fā)現(xiàn)該超聲波流量計(jì)安裝不規(guī)范，沒有安裝減噪裝置，后通過調(diào)取后端比對儀表計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，發(fā)現(xiàn)該超聲波流量計(jì)計(jì)量損失達(dá)782 288 m3，占比達(dá)到 56.5%。

1.6 維護(hù)保養(yǎng)

在城市燃?xì)庥?jì)量中應(yīng)用較多的渦輪流量計(jì)和羅茨流量計(jì)都是靠儀表機(jī)械轉(zhuǎn)動進(jìn)行計(jì)量的。隨著儀表長時(shí)間的運(yùn)行，儀表機(jī)械轉(zhuǎn)動部分(特別是軸承)不斷磨損，儀表機(jī)械轉(zhuǎn)動阻力不斷增大。安陽公司抽查了部分儀表的首次檢定記錄和周期檢定記錄，發(fā)現(xiàn)儀表的誤差隨時(shí)間的遷移呈增大趨勢。由此可見，儀表在日常管理中，要加強(qiáng)儀表的維護(hù)保養(yǎng)，特別是加強(qiáng)儀表注油管理。按照公司規(guī)定，

計(jì)量儀表需要定期注油，特別是渦輪流量計(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下需要每月注油一次。

2 計(jì)量儀表管理措施

計(jì)量準(zhǔn)確性至關(guān)重要，只依賴購買高精度的計(jì)量裝置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要提高整個(gè)計(jì)量表的管理水平。計(jì)量儀表的準(zhǔn)確計(jì)量、穩(wěn)定運(yùn)行是控制供銷差的基礎(chǔ)，是燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)控制供銷差的重要手段。通過計(jì)量管理來控制供銷差，首先應(yīng)該從計(jì)量儀表的管理著手，主要措施如下：

(1)體積修正儀為電子儀表，存在發(fā)生故障的可能。要求用戶用氣量≥50 m3/h 的流量計(jì)必須帶有基表計(jì)數(shù)器，以確保計(jì)量的完整性和有效性。

(2)注重溫度和壓力的修正，要求流量計(jì)必須帶溫度和壓力補(bǔ)償。

(3)考慮流量計(jì)自帶溫度壓力傳感器為電子儀表，存在發(fā)生故障的可能，注重流量計(jì)溫度、壓力數(shù)據(jù)的調(diào)取和比對，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，必須及時(shí)維護(hù)維修。

(4)加強(qiáng)客戶端計(jì)量儀表的監(jiān)管。建立用戶燃?xì)庠O(shè)備臺賬，定期安檢、抄表，排查私拉亂接、儀表使用不正常等現(xiàn)象，及時(shí)解決儀表不匹配問題。

(5)利用 SCADA 系統(tǒng)和工商業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對門站和大型工商業(yè)用戶的流量計(jì)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。定期使用光電接頭調(diào)取數(shù)據(jù)，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，判斷故障發(fā)生的時(shí)間和原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別用戶惡意偷氣的時(shí)間段和用氣量。

(6)為保障計(jì)量的不間斷性，燃?xì)夤緫?yīng)保持一定數(shù)量的周轉(zhuǎn)表庫存，以備在用計(jì)量設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)更換。

(7)注重流量計(jì)的周期檢定和清洗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理流量計(jì)的灰塵沉積、倒轉(zhuǎn)和過載等問題，保證流量計(jì)的正常工作。

(8)嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān)，對安裝不符合要求的儀表，堅(jiān)決不能通氣。

另外，燃?xì)夤ど虡I(yè)用戶與居民用戶相比，使用智能儀表較多、用氣量大、用氣不規(guī)律，所以更要重點(diǎn)關(guān)注燃?xì)夤ど虡I(yè)用戶計(jì)量儀表的管理。

3 結(jié)語

供銷差直接關(guān)系到燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的安全基礎(chǔ)及經(jīng)濟(jì)效益，在燃?xì)膺\(yùn)營中有著至關(guān)重要的地位。其中供銷差管理環(huán)節(jié)眾多，涉及生產(chǎn)運(yùn)營的方方面面，是燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)綜合管理水平的集中體現(xiàn)，因此銷氣差是供銷差管控難點(diǎn)。本文就超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、超聲波燃?xì)獗硪约澳な饺細(xì)獗?包括以膜式燃?xì)獗頌榛A(chǔ)的各類智能表)的運(yùn)行進(jìn)行深入研討，對影響儀表計(jì)量的各類因素進(jìn)行分析，上海上自儀公司提出有效管控措施，旨在非常大限度降低流量計(jì)的計(jì)量誤差，即降低燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的供銷差，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。