吕双华
浙江城建煤气热电设计院有限公司 浙江省杭州市310030
摘要：随着我国城市文明建设工作的持续性推进、逐步完善，城镇中的天然气管道铺设已形成了规模化发展特征，清洁低碳的天然气在城镇燃气中得到广泛应用，逐步取代了早期的煤制气、液化石油气，城镇燃气用量与燃气服务获得了同步增长。为了保障城镇燃气安全与服务质量，应做好城镇燃气计量工作。充分分析当前城镇燃气公司的工作经验和计量数据，发现在新时期城镇燃气计量过程中，仍存在较多的计量误差等问题，该问题具体表现在仪表结构、计量范围、气流波动、供气条件等方面。
关键词：城镇燃气；计量误差；改进措施
1影响城镇燃气计量误差的因素分析
经过体制改革和公司治理措施的实施，城市燃气公司建立了较为完整的燃气经营产业链，统一了燃气管网建设和燃气经营服务，形成了燃气设施建设、燃气供应、燃气管理等多专业经营环节，燃气计量、燃气管道维护、燃气售后服务等在燃气企业的经营管理中，燃气流量计量与企业的工业运行密切相关，能够保障企业的利润和收入，是决定企业服务质量的重要环节。因此，做好瓦斯计量工作十分必要。
目前，城市燃气用户众多，燃气使用频率高，燃气应用多样化。实际气体流量波动较大。在准确度范围内进行的流量测量工作中存在许多测量误差。
1.1大范围测量误差的影响因素
一般来说，城市燃气的使用时间与城市居民相同，集中在早、中、晚三个时段。在燃气计量设计方面，燃气公司主要根据用气高峰时的最大流量选择流量计型号。当实际流量较小时，由于小流量超出流量计的测量范围，使测量误差增大。
采用罗茨流量计提高单位时间最小气体流量测量值，虽然可以提高测量精度，但在低谷时仍存在流量相对较小的现象。气体流量在峰谷之间的频繁转换会造成流量计装置齿轮和转子的磨损和损耗，降低测量精度，最终造成测量误差。
1.2不同供气条件的影响因素
我国城镇化建设起步较晚，发展较快。城市发展规划设计、建筑设计、天然气管道设计等方面不同步，导致城市燃气管道铺设延误。
当管网受到供气压力和温度变化的影响时，会影响燃气计量工作，造成精度偏差。在燃气供应过程中，如果不控制和校正温度、压力等变化量，将降低燃气计量的精度。
常规试验与计量经验表明，若其他条件控制得当的情况下，未修正供气压力的影响，在20kPa条件下，增加5kPa供气压力，其产生的计量误差约为-4%；若未修正温度因素的影响，供气温度由20℃升至30℃时，产生的计量误差约为3%。
1.3燃气质量与性质的影响因素
气体作为气体材料，有其自身的物理性质和性质。在城市燃气计量过程中，燃气的物理性质会影响计量误差。在忽略气体组分差异的情况下，如果仅用原始参数测量气体，在相对密度的影响下会产生测量误差。
（1）气体本身的物理状态包括固态、液态和气态。输气过程中存在状态变化。如果气体中混入或出现液体，在测量时按原孔板流量进行测量，会造成测量误差。
（2）在供气过程中，杂质在管道中的位置和固体形态会发生变化，通过积聚逐渐对流量计设备造成损坏，间接影响设备的测量结果，造成测量误差。
1.4供气压力和气流波动的影响因素
城市燃气应通过天然气阀室、液化天然气气化站和天然气管道供应和运输。为满足其安全高效运输，在门站、液化天然气供应站设置调压器，在用气点附近设置调压站，并配置用户调压器。按常规设置，供气压力主要为0.4MPa。城市燃气供应受使用对象和方式变化的影响，用气高峰和低谷都有变化，影响供气压力的实际值。
当用气量迅速增加时，供气压力下降，气体流量迅速增加。根据日常维护管理经验分析，在管道内气体流量急剧增加的情况下，会引起腐蚀反应，产生脉动流、噪声、振动等现象。
此时，如果流量计放在调压器后面，会造成测量误差。
2城市燃气计量误差的改进措施
分析了测量误差的影响因素和原因。在城市燃气计量误差的改善中，存在计量器具引起的计量误差、量程引起的计量误差、气流波动引起的计量误差、供气条件变化引起的计量误差等，要把系统改进和配套改进结合起来。
2.1选择能流作为测量对象
在当前城市燃气计量中，应选择能流作为计量对象。目前，在城市燃气计量方式的选择过程中，实际计量主要通过容积流量进行，容积流量往往受压力、成分、温度等条件的影响，造成不同类型的计量误差。员工可以改变计量方式，避免此类因素的不利影响。
目前，一些燃气企业选择能流计量方法来达到准确计量的目的，可以有效避免相应条件的影响。从测量精度分析，改变测量方法有利于解决相关测量误差因素的问题。现阶段，燃气企业加大了对燃气供应产业链“技术研发”的投入，可以从计量研发方面加大投入。
2.2改进城镇燃气计量器精度
城市燃气表使用频率较高，仪表产品的选择影响其后期使用质量。目前，计量行业发展较好，计量行业的工业设计能力全面提高。结合城市燃气的使用方式、使用频率和计量方式，选择一些具有温度校正和压力校正功能的仪表。
计量器具使用寿命有限，检验检测质量管理体系标准建设相对完善，计量器具性能得到严格控制。计量器具的维修工作应从检定、校准、维护等方面进行。应及时检查和处理瞬时故障。对永久性故障的仪表应及时更换，以免严重影响后期设备的正常运行。
2.3调压计量过程控制
城市燃气压力和流量的变化会引起计量误差。为了减少其影响因素，可以通过控制压力和改进计量过程来避免这种影响。根据目前的测量过程，设计了两套测量系统，一套大一套小。
在“两套主备计量系统”的情况下，在调压器上游设置流量计，结合城市燃气的大范围，适当调整燃气压力值。在相对位置确定的条件下，结合压力值调节和计量工艺改进，可避免压力调节后量程失配和流量脉动的负面影响。
2.4气体组分动态检测及大数据分析
目前，在城镇燃气计量过程中，通过实施“互联网+”改革措施，建立了相应的信息管理系统。随着大数据技术的推广应用，信息管理需要提升到数据管理的水平。
燃气企业需要建立信息管理部门，引入大数据管理系统，对燃气成分进行实时、动态的监测和检测。目前正处于由信息化向数字化过渡的建设时期。结合气体成分变化与相对密度的关系，利用气体供应产业链上游企业提供的数据进行精确测量和参数分析，借助在线气相色谱仪进行实时检测。
为保证后续大数据系统中相关数据的有效利用，有必要做好上游数据和燃气公司计量数据的统计分析，为后续大数据系统中相关数据的高效利用提供参考。工作人员可根据测量工作经验，将基础数据、核心数据和有效数据进行划分，加快数据库建设。
结论
在经济体制建设、城市文明发展和生态文明战略实践的新阶段，城市燃气与人们的生产生活息息相关，因此，要保证天然气的安全稳定，做好基础与技术的结合。一方面要抓好燃气基础设施建设、管网及相关设施的铺设；另一方面，要从服务质量的角度加强城市燃气的供应、计量、分析和售后服务。影响城市燃气计量误差的因素很多。在完善设计方案和相应措施时，要注意合理运用配套改革和配套改革的思路，全面解决存在的计量误差问题，提高城市燃气整体服务水平。
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