1滕世明 1钟燕 1赵宗政 2万兵 3陈剑
1西南油气田分公司输气管理处计量监督维护管理站 四川省 成都市 610213
2西南油气田分公司合江作业区 四川省 泸州市 646200
3西南油气田分公司仁寿作业区 四川省 泸州市 620500
【摘 要】天然气计量系统中温度等参数的准确性及变化对计量结果准确性有直接的影响，在贸易交接过程中，密切关系着国家、企业的经济效益。本文通过对天然气生产现场中采用的不同类型计量装置中的温度因素对天然气计量准确性的影响进行分析，找到避免温度影响的一些方法。
【关键词】 天然气计量 温度 高级孔板阀 智能流量计
1 引言：无论在工业生产还是日常生活中，天然气的使用越来越普及，天然气计量的准确性越来越受到人们的关注。本文着重从温度与流量计量的关系以及温度测量误差对流量计量的影响两个方面进行分析。
2 天然气流量计量与温度的关系
2.1标准孔板流量计:标准孔板流量计由节流装置、信号引线和二次仪表系统所组成。节流装置指使管道中流动的流体产生静压力差的一套装置。整套节流装置由标准孔板、取压装置和上下游直管段组成。
天然气在标准参比条件下的体积计算公式：
—天然气流过节流装置时实测的气流温度，单位为摄氏度（℃）。
因此，忽略其它因素对流量的影响，温度每偏高1℃，流量约偏低0.17%；温度每偏低1℃，则流量约偏高0.17%。
2.2超声波流量计:传播时间差法气体超声流量计是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的速度式流量计。传播时间是通过在管道外或管道内成对的换能器之间传送和接收到的声脉冲进行测量的。声脉冲沿斜线方向传播，顺流传送的声脉冲被气流加速，而逆流传送的声脉冲则会被减速。其传播时间差与气体的轴向平均流速有关，从而使用数值计算技术计算出在工作条件下通过气体超声流量计的气体轴向平均流速和流量。温度对超声波流量计的影响主要是工况与标况的换算，忽略其它因素对流量的影响，在（-20—80）℃温度范围内，以20℃为基准点，温度每偏高1℃，流量约偏低0.34%向0.24%趋近，温度每偏低1℃，则流量约偏高0.34%向0.45%趋近。所以，在计量交接偏差较大时，不能忽略温度方面的检查。
2.3智能流量计
2.3.1气体涡轮流量计:在气流作用下叶轮受力旋转，其转速与气体体积流量成函数关系的测量设备。通过流量计的气体体积流量是基于叶轮旋转数得到的。
2.3.2容积式气体流量计:主要由固定腔体内壁围成的一个刚性测量空间以及其间的旋转元件和其他元件组成。元件每旋转一周，就会排除固定量的气体，不断累加并记录其容积，并由指示设备显示出来。
智能流量计标准参比条件下的体积流量公式：
——标准参比条件下的热力学温度，单位为开尔文（K）;
——工作条件下的热力学温度，单位为开尔文（K）。
由此可见，智能流量计温度影响与超声波流量计相同，温度对智能流量计的影响主要是工况与标况的换算，在（-20—80）℃温度范围内，以20℃为基准点，温度每偏高1℃，流量约偏低0.34%向0.24%趋近，温度每偏低1℃，则流量约偏高0.34%向0.45%趋近。所以，在计量交接偏差较大时，不能忽略温度方面的检查。
3 影响计量准确的几个原因
3.1未按标准要求设计或施工，导致温度测量失真:GB/T 21446-2008用标准孔板流量计测量天然气流量要求：温度计套或插孔管应伸入管道至公称内径的大约三分之一处，对于大口径管道温度计的设计插入深度应不小于75mm。在现场应用中，仍然存在温度计套管插入深度达不到要求，有的套管底部在管壁处，这样测量出来的温度只是管壁温度，而非天然气的真实温度。
3.2智能流量计检定未考虑工作时流体温度对计量的影响
智能气体流量计在实际工作中采用标准状况下的累积流量值作为计量和贸易结算的依据，在实际的计量检定过程中，将被测天然气流量计与标准流量计串联在一起，通过比较标况下的流量值来进行计量检定。在实际检定工作中，采取调节仪表系数的方式，确保流量计在实验室环境条件下实验数据上的吻合。但是由于实验室检测环境与管道介质温度、压力不同，脱离实验室环境将会带来新的误差，使得在线工作时的计量准确性更是无法保证，而流量计在工作时流体的温度与校准或检定时的温度有显著不同时，将引起系数的变化，例如出现环境温度极低或极高情况，可能会出现流量计润滑油性能不好，导致黏度变化较大，阻力发生变化，从而改变涡轮轴承的旋转速率，引起小流量误差受温度影响较大的情况。
4 降低温度对天然气流量计量影响的几个建议
4.1做好设计审查、验收工作:从源头抓起，做好新、改、扩建计量装置的设计审查、选型和验收工作，确保新建计量装置达到国家、行业标准规范和公司有关规定要求。特别要加强与用户的沟通联系，确保用户出资的建设项目符合要求。
4.2结合现场实际，正确选择仪器的安装方式:温度插管（盲管）采用的钛合金由于抗硫抗压，一般使用在需要耐腐蚀的化工生产现场，其壁厚与管道壁厚一致，因此对温度的变化反应较为滞后，且测量出的温度与实际温度有偏差。因此针对间断供气的用户，或可临时停气的用户，建议不采用盲管，在管道中直接插入铂电阻，使其测量的天然气温度更接近实际真实温度。
5 结论:无论采用哪种流量计测量天然气流量，温度值失真均会对流量计量产生较大的影响，因此在前期设计施工阶段做好监督审查，在计量过程中做好仪器仪表的维护以及计量数据的监督巡查工作，是至关重要的。
参考文献
[1] JJF 1007-2007，温度计量名词术语及定义
[2]GB/T 21448-2008，用标准孔板流量计测量天然气流量
[3]GB/T 18604-2014，用气体超场流量计测量天然气流量
[4]GB/T 21391-2008，用气体涡轮流量计测量天然气流量
[5]SY/T 6660-2006，用旋转容积式气体流量计测量天然气流量