工商业用户天然气计量管理

关键词：流量计选型；涡轮流量计；罗茨流量计；计量管理 Management of Natural Gas Metering for Industrial andCommercial Custom ers LIU Songtao Abstract：The practical experience in management ofnatural gas meterin g for industrial and commercial custonmrs is introduced，including sel ection，installation，error analysis and routinemanagement of flowmete rs.The practice shows that the experience in these areasachieves a goo d result in control of the quantitydifference between supply and marke ting. Key words：selection of fiowmeter；turbine flowmeter；Roots flowmeter ；metering management 天然气以其优越品质获得广泛应用，但纵观燃气行业，供销差率大是很多燃 气公司所面临的问题。笔者在天津市西青经济开发区燃气公司负责天然气计量管 理工作 10余年，通过不断总结改进，取得相对较好的实际效果。 1 公司天然气贸易计量现状 天津市西青经济开发区燃气公司位于天津市南部，西青开发区内共有企业 70 0多家，大多为外商独资企业，拥有宝洁、松下等世界 500强企业 19家，供气区 域面积约 20km2。现有居民用户 11000多户，约占总用气量的 2%，工商业用户 44 5家，约占总用气量的 98%左右。居民用气安装民用膜式 IC卡表，拥有民用灶和 热水器的用户安装 G2.5燃气表，仅拥有民用灶的用户安装 G1.6燃气表 1，只要 保证燃气表质量和维修更换及时并做好防盗气措施，一般来说问题不大。因此， 本文重点介绍工商业用户计量管理方面的经验。 西青开发区为了保护环境，煤炭早已禁止使用，随着燃油价格的不断提高， 天然气就成为企业生产、供暖和生活的主要能源。在 2003年以前，这些用气企 业一般一个企业安装一个燃气调压箱，流量计安装在调压箱内，实行总表计量， 每月的供销差率都在 12%以上。随着开发区的快速发展和用气企业的迅速增多， 供销差率大成为燃气公司亏损的主要原因之一。为此，公司于 2003年成立计量 管理部，专门负责天然气计量管理。 2 流量计选型 2.1 表型管理 为方便表型管理，通过多年使用考察，逐步将流量计供应厂家统一，即涡轮 表只选择一个厂家同一系列，罗茨表选择一个厂家同一系列，并于本地或附近设 有办事处，这样方便零配件供应和及时维修。 2.2 依据量程选择表型 依据量程选择表型，经过多年的实际操作，总体效果较好，具体选型见表 1 。 表 1 按量程表型选择 量程范围 /(m3h-1) 100 16100 16 表型 涡轮流量计 罗茨流量计 商用膜式燃气表 对于量程超过 100m3/h的罗茨流量计，随着量程增加，体积相对大而且笨重， 而此时涡轮流量计可以准确计量；对于量程超过 16m3/h时选择罗茨流量计，是因 为一方面性能稳定，能够使用较长时间并保证精度，另一方面，罗茨流量计具备 温压修正功能。 2.3 涡轮流量计量程选择 2 涡轮流量计具备测量范围(量程比)宽、重复性好、准确度高、结构轻便、脉 冲量输出便于与计算机配套、具备实现远程传输等功能，适合较大流量场所使用 。 流量范围上限 涡轮流量计一般使用在锅炉房或生产车间，流量计的选型应使锅炉最大流量 在流量计进入精度的最大流量(q max)的 0.60.8 倍范围。锅炉一般有大小火之分 ，小火一般为大火的 1/31/2(最小为 1/10)，如果锅炉最大流量为 qmax的 0.6 倍，那么锅炉的最小流量就在 qmax的 0.20.3 倍范围；另一方面，锅炉最大耗 气量在 qmax的 0.8倍左右，在设备启动或管道流量、压力发生波动时可避免超量 程使用，从而延长流量计的使用寿命。因此，用气设备的常用流量最好处于(0.3 0.8)q max范围。 流量范围下限 选型时要满足涡轮流量计进入精度的最小流量(q min)小于设备最小用气量，这 样才能保证小流量的计量精度。涡轮流量计在选型设计中，要兼顾用气设备的最 大流量与流量计进入精度的最大流量 qmax之间的匹配和最小流量与流量计进入精 度的最小流量 qmin之间的匹配。为确保计量结果稳定可靠，需满足以下条件：用 气设备最大流量与 qmax之比为 0.60.8，q min用气设备最小流量。 2.4 罗茨流量计量程选择 罗茨流量计用于小型锅炉房、企业食堂和商业用户，用气设备常用流量段应 在(0.21.0)q max范围。 如果用于企业食堂或商业用户，选型时应仔细核算灶具的使用工况，大小流 量点兼顾。如 1台流量计不能满足要求，建议大小灶具分开，用不同规格的流量 计分别计量。 在罗茨流量计的设计选型中，要仔细核算用气设备的最大、最小流量，主要 考虑常用流量，确保计量精度。用气设备最大流量与 qmax之比为 0.61.0。q min 用气设备最小流量。表 2为我公司罗茨流量计选用规定。 表 2 罗茨流量计选用规定 3 罗茨流量计型号 流量计流量范围/(m 3h-1) 用气设备情况 JLQ-Z-A-20 1.0020.OO 食堂、商业用户、 0.21MW及以下锅炉 JLQ-Z-A-30 1.5030.00 食堂、商业用户、 0.28MW及以下锅炉 JLQ-Z-A-65 3.2565.00 食堂、商业用户、 0.7MW及以下锅炉 JLQ-Z-A-100 5.O0100.OO 0.71.05MW 锅炉 2.5 商用膜式燃气表量程选择 商用膜式燃气表一般安装于商业用户或企业食堂。据各地燃气公司的统计数 据，使用 5年以上的不合格率达到 40%以上 4。因此，我公司只用于流量在 16m3/ h以下的用户，即最大选择 G10燃气表，G10 燃气表流量范围为 0.116.0m 3/h， 其量程选择要求类似罗茨流量计。 2.6 流量计选型考虑因素 对于选择多种流量计的燃气公司，由于流量计的种类多，性能各不相同，安 装现场条件不同，因此，选型时必须同时考虑各种因素。首先，了解各类流量计 的计量特点，包括其原理、精度、量程、压力损失、是否具备温度压力修正功能 、是否配套智能积算仪等；其次，明确工况，如环境的温湿度、周围设备的噪声 、电磁干扰情况、安装空间、天然气介质的压力、温度、洁净度等；另外，还应 考虑经济因素。 2.7 各类用户流量计选型 对于不同用户，我公司选用流量计的类型见表 3。 表 3 各类用户流量计选型 用户种类 流量计类型 供暖、制冷 涡轮流量计 工业 涡轮流量计、罗茨流量计、商用膜式燃气 表 商业 罗茨流量计、商用膜式燃气表 居民 民用膜式燃气表 2.8 在不同使用工况下的流量计选型 在天然气流量计的选型时常存在一个共同的问题：小流量段使用不当。流量 计在选型阶段往往考虑的是设备最大流量不超出流量计的上限流量，而对用气设 备各个流量段的使用概率及其误差区域未加考虑或考虑不足，这样导致流量计使 用中均未超出其流量上限，但是小流量段或常用流量段误差偏大。 流量计选型时应仔细了解用气设备各流量点与流量计的匹配程度，选择合适 的流量计、合适的量程，保证使用流量点均落在准确计量区域。对于燃气设备较 多、流量差异很大的用户，应仔细核算使用流量与流量计量程，当一台流量计无 法兼顾大小流量时，可采用分计量供气 3。 3 流量计的安装 对于涡轮流量计，一定要保证表前直管段长度10D，表后直管段长度5D( D为管道外径)。罗茨流量计前需安装过滤器并吹扫管道，通气时观察运行情况， 防止管道施工中焊材杂质及天然气中杂质卡表。商用膜式燃气表对于安装没有苛 刻要求。除此之外，安装时还应该考虑下列因素 5： 尽可能远离干扰源。局部阻力件如弯头、阀门等安装不符合规范要求， 对计量准确度影响很大。 尽可能满足相关技术标准所要求的计量装置上游直管段的有效长度、直 度、圆度及内壁粗糙度。 在计量装置上游加装过滤器。 尽量避免使用变径管、弯头(特别是空间变向弯头)以及汇管。 将温度传感器、压力传感器、压力表、放散阀等尽量安装于计量装置下 游。 尽量避免将计量装置上游的阀门当作节流元件使用。 在周期检定时对流量计内壁进行检查和除垢除锈处理，对于内壁腐蚀严 重或圆度、直度及壁厚变化较大者及时予以更换。 4 供销差率分析 我公司每月月底都要对供销差进行分析，以便及时掌握供销差情况，尽快地 将问题交给计量管理人员和管道巡线人员，一方面促使计量人员对计量仪表是否 存在故障的可能性进行确认；另一方面让巡线人员对管道是否存在窃气、漏气问 题进行确认。近年我公司采用的供销差分析方法主要有以下 4种。 计量仪表先查法 供销差产生的原因有很多，但我们应该先从计量仪表进行分析。流量计产生 的供销差问题比窃气、漏气产生的供销差问题更不容易发现，流量计发生故障造 成计量不准确产生供销差的可能性远远大于管道窃气、漏气，而且流量计的处理 与巡线相比更容易更及时。因此，我们坚持先检查计量仪表的原则，更有利于供 销差问题的快速解决。 重点用户相关分析法 供销差的分析有时候不能仅仅对单一的一种因素进行分析，而是要对多种因 素综合考虑，尤其是重点关注用气大户，对计量数据进行相关分析，尽快找出原 因，避免查找各个计量仪表的重复劳动，从而提高了工作效率。 区域计量法 对于范围相对较小的区域，先对流量计进行校验，进行现场流量观察，寻找 原因。对于范围较大的区域，可以采用区域计量法，分区域对比判断供销差产生 的地方，然后缩小范围查找。 上下游对比分析法 一般天然气主供气管道的上下游都设有计量点，一台流量计的准确性可以通 过和上下游计量点流量计的数据来对比判断。 5 流量计的正确使用和日常管理 正确使用各种类型流量计的前提是仔细阅读说明书，了解各种流量计的计量 原理，多和生产厂家技术人员沟通，不断解决日常管理中出现的各种问题。 5.1 涡轮流量计 智能涡轮流量计除了按规定安装，使用中还要定期对仪表显示的各参数进行 检查，同时要定期清理过滤器杂质，以免影响流态，对于非自润滑仪表还要定期 定量加油。 5.2 罗茨流量计 由于罗茨流量计转子与壳体之间间隙较小，大于间隙的颗粒杂质不能通 过。为防止卡表，应选择合适的过滤器，以防施工中的焊渣、杂质进入流量计。 罗茨流量计应垂直安装，且流量计应高出工艺管道，以便定期排出积液 ，防止计量腔积液影响计量准确性。 加强监护，定期进行润滑和校验，以确保其准确度。 5.3 膜式燃气表 膜式燃气表安装及使用维护要求简单，但在使用中出现计量偏差不易发现(除 非死表)。因此，应定期进行抽样检测，以保证精度。 5.4 分类管理 6 为突出重点，区别对待，提高故障分析能力，避免流量计管理的局部性和盲 目性，加强维护的针对性和高效性，以运行时间和运行状况分 A、B、C 三级对流 量计进行分级管理。 A级：投入运行年限大于 5年(包括 5年)的； B级：投入运行年限为 35 年(包括 3年)的； C级：投入运行年限小于 3年的。 根据各级流量计特点和状况，分别制定了巡视和维护周期，重点管理 A级流 量计，其次是 B级流量计，C 级流量计一般只进行日常维护管理即可。A、B、C 各级相互转换，各级流量计处于动态管理之中。流量计维护周期和维护内容见表 4。 表 4 流量计维护周期和维护内容 级别 动态转换 维护管理内容 A级 A级维修检定合格后转入 C级 必须进行校验、维修 B级 B级运行 5年后转入 A级 现场分析运行状况， 定期校验 C级 C级正常运行 3年后转入 B级 一般巡视即可 在执行中具体步骤是首先将所有流量计进行统计，确定哪些属于 A级，哪些 属于 8级，哪些属于 C级，分别制定出各级