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[摘要]：近年来，随着全厂天然气计量仪表数量的增加和使用寿命的缩短，各计量点尤其是分线的天然气计量仪表故障随之增加，计量精度逐渐下降。如何加强管理、降低计量仪表故障发生率、保障生产运行，并有效提高计量准确度成为当前亟待解决的问题。
[关键词]：流转控制 选型 检测
中图分类号：TU991.63 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）35- 0629 -01
为了给生产提供准确可靠的计量保证，解决生产中分线计量存在的问题，使我厂的计量管理水平不断踏上新的台阶。我们在强化计量管理提高计量器具检测率，改造不合格计量流程设备以及推广计量新工艺技术等方面做了大量工作。
一、天然气仪表的流转控制
天然气计量仪表的流转控制是管理中的一项重要工作，它是企业经济效益的体现。 过去我们没有进行统一管理，往往造成个别部门购置设备不配套。也有新购天然气计量仪表没有纳入计量管理。造成管理失控的。如有的没有编号，有的没有周期校准等。为加强对计量器具的管理， 规定在提出申购计量器具时， 先由主管部门审核其必要性，确定其准确度等级后，再经相关负责人批准进行订购。 到货后由主管部门验收，能自检的自检，不能自检的送法定计量检定机构检定。验收合格后造册登记投入使用。对天然气计量仪表从申购、审核、批准、采购、验收、入库、出库、校准、使用、报废、再申购等流转全过程进行控制。并实行程序化、制度化管理。这样从一开始就保证了计量仪表的合理使用。
二、天然气仪表的选型
1、各类天然气计量仪表工作原理
标准孔板流量计：充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
涡街流量计：气体进入流量计，首先通过前导流体，在其作用下气体得到整流并加速。由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩。在克服摩擦力矩和流体阻力后，叶轮开始旋转。当转动力矩和摩擦力矩、流体阻力矩平衡时叶轮转速稳定，在一定条件下叶轮转速与液体流速成正比。因此在一定流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理，随着叶轮上嵌装主磁体周期性旋转，检测器线圈所处磁场也随之改变，从而在线圈两端产生与流体体积成正比的脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后送入转换器，与温度、压力信号一起进行运算处理，并在LCD屏幕在显示出来，从而实现流量测量。
旋进旋涡流量计：其工作原理----流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流，当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件湍流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理。最后在液晶显示屏上显示测量结果。
超声流量计：其工作原理----超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。其优点：使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。
2、优缺点比较
标准孔板流量计：计量精度高、无可动件结构简单、牢固、使用寿命长、性能穩定，工作可靠，配各种功能的差压变送器，可满足不同用户的需求安装要求较高。仪表费用较高。
旋进旋涡流量计 ：精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表；重复性好；无零点漂移，抗干扰性好；测量范围度宽。 不能长期保持校准特性；流体物性对流量特性影响较大。
涡街流量计： 结构简单牢固；适用于多流体种类的场合流量；有较高测量精度；测量范围度宽，且压损小、不适应于低雷诺数流体测量；需较长直管段；与涡轮流量计相比，仪表系数较低。
超声流量计 ：可做非接触式流体测量；属于无阻碍测量，故无压力损失；它与电磁流量计相比，具有可测非导电性液体，独特优点。测量精度不高。现场应用较少。
3、如何合理选择型
目前在油田天然气生产中、需要数量较大的天然气计量仪表。仪表配套、安装、维护维修、标定，费用不匪。因此根据现场生产情况，天然气的用途，使用环境，合理选用天然气计量仪表非常重要，既可以提高仪表的使用寿命，保证允许的计量精度，又可以尽可能的减少费用，实现天然气能源的有效计量。下面就目前油田的天然气生产过程的现况，根据天然气用途，使用环境状况、计量精度要求，就如何选用合理的计量仪表，进行探讨，供参考。
（1）单井产气计量 能准确计量，含气水的介质 适合旋进旋涡流量计 智能旋进旋涡计量计系列。
（2）内部 交接气量小及 自用气计量 精度可以低些，需求量大，要求使用寿命长。适用 旋进旋涡流量计 智能旋进旋涡计量计系列
（3）交接计量 要求精度高，量少，要求质量可靠，运行稳定且交接气量大适用 标准孔板流量计，配套差变、差变、温变，利用RTU模块处理技术，实现自动化计量。
4、正确地选择仪表的规格，也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。量程范围的选择，主要是仪表量程上限的选择。选小了，易过载，损坏仪表；选大了，有碍于测量的准确性及增加仪表购置费。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。
三、提高天然气计量仪表检测水平
天然气计量仪表是完成计量工作的保证，天然气计量仪表精度的高低，直接关系到计量结果的准确与否，对此，在提高计量器具准确度方面，做好严把计量器具检定关，要根据现场应用环境及使用年限加强并提高天然气仪表周检率，检定超差不合格的仪表一律不予使用，避免因精度降低而造成产量计量误差增大，给生产带来严重的负面影响。
四、加强现场使用的维护
天然气计量仪表在现场使用中的维护是保证仪表检定周期内使用寿命的关键，为保证仪表不被异物卡死并在检定周期内的重复性误差在允许范围内，我们要求使用单位每周必须清洗一次过滤器，当流量计出现任何异常时，及时维修并更换配件，不让任何仪表带病运行，减少中断计量的隐患发生。
五、加强制度的管理
我厂天然气计量仪表仪表种类多、数量大，为全面加强管理、降低计量仪表故障发生率、保障生产运行，并有效提高计量准确度。我们采取了一系列措施：
1、 加强完善了《天然气计量仪表管理规定》，该规定从天然气计量仪表的使用、保养、维修到送检都进行了严格规定，对在使用中不按照正确方法操作而摔坏损坏仪表、在送检途中因颠簸相互挤压、碰撞而造成的损坏等现象进行了严格处罚，以杜绝在以上各环节中由于人为原因造成仪表损坏。经过强化管理，我厂分线天然气计量仪表检定的报废率由3.6%降低到1.4%。
加强天然气计量仪表使用单位的岗位操作工人的计量知识的学习，并进行相关技能培训，使岗位工人能够熟练掌握各类在用天然气计量仪表的使用方法和基本操作。以降低计量中因操作不当造成的人为误差，提高计量精度。
通过以上办法的实施，在天然气计量仪表现场使用中取得了明显成效，分线天然气计量仪表的故障率由以前每月30余次降低到每月10余次，一次检定合格率由以前的82%提高到94%，每年的维修费用也由以往的8万元减少到3万元。在取得成绩的同时，还应看到我厂还存在不少的计量问题，亟需进一步地研究和解决，我们将在以后的工作中逐步进行解决完善。
[关键词]：流转控制 选型 检测
中图分类号：TU991.63 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）35- 0629 -01
为了给生产提供准确可靠的计量保证，解决生产中分线计量存在的问题，使我厂的计量管理水平不断踏上新的台阶。我们在强化计量管理提高计量器具检测率，改造不合格计量流程设备以及推广计量新工艺技术等方面做了大量工作。
一、天然气仪表的流转控制
天然气计量仪表的流转控制是管理中的一项重要工作，它是企业经济效益的体现。 过去我们没有进行统一管理，往往造成个别部门购置设备不配套。也有新购天然气计量仪表没有纳入计量管理。造成管理失控的。如有的没有编号，有的没有周期校准等。为加强对计量器具的管理， 规定在提出申购计量器具时， 先由主管部门审核其必要性，确定其准确度等级后，再经相关负责人批准进行订购。 到货后由主管部门验收，能自检的自检，不能自检的送法定计量检定机构检定。验收合格后造册登记投入使用。对天然气计量仪表从申购、审核、批准、采购、验收、入库、出库、校准、使用、报废、再申购等流转全过程进行控制。并实行程序化、制度化管理。这样从一开始就保证了计量仪表的合理使用。
二、天然气仪表的选型
1、各类天然气计量仪表工作原理
标准孔板流量计：充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
涡街流量计：气体进入流量计，首先通过前导流体，在其作用下气体得到整流并加速。由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩。在克服摩擦力矩和流体阻力后，叶轮开始旋转。当转动力矩和摩擦力矩、流体阻力矩平衡时叶轮转速稳定，在一定条件下叶轮转速与液体流速成正比。因此在一定流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理，随着叶轮上嵌装主磁体周期性旋转，检测器线圈所处磁场也随之改变，从而在线圈两端产生与流体体积成正比的脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后送入转换器，与温度、压力信号一起进行运算处理，并在LCD屏幕在显示出来，从而实现流量测量。
旋进旋涡流量计：其工作原理----流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流，当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件湍流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理。最后在液晶显示屏上显示测量结果。
超声流量计：其工作原理----超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。其优点：使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。
2、优缺点比较
标准孔板流量计：计量精度高、无可动件结构简单、牢固、使用寿命长、性能穩定，工作可靠，配各种功能的差压变送器，可满足不同用户的需求安装要求较高。仪表费用较高。
旋进旋涡流量计 ：精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表；重复性好；无零点漂移，抗干扰性好；测量范围度宽。 不能长期保持校准特性；流体物性对流量特性影响较大。
涡街流量计： 结构简单牢固；适用于多流体种类的场合流量；有较高测量精度；测量范围度宽，且压损小、不适应于低雷诺数流体测量；需较长直管段；与涡轮流量计相比，仪表系数较低。
超声流量计 ：可做非接触式流体测量；属于无阻碍测量，故无压力损失；它与电磁流量计相比，具有可测非导电性液体，独特优点。测量精度不高。现场应用较少。
3、如何合理选择型
目前在油田天然气生产中、需要数量较大的天然气计量仪表。仪表配套、安装、维护维修、标定，费用不匪。因此根据现场生产情况，天然气的用途，使用环境，合理选用天然气计量仪表非常重要，既可以提高仪表的使用寿命，保证允许的计量精度，又可以尽可能的减少费用，实现天然气能源的有效计量。下面就目前油田的天然气生产过程的现况，根据天然气用途，使用环境状况、计量精度要求，就如何选用合理的计量仪表，进行探讨，供参考。
（1）单井产气计量 能准确计量，含气水的介质 适合旋进旋涡流量计 智能旋进旋涡计量计系列。
（2）内部 交接气量小及 自用气计量 精度可以低些，需求量大，要求使用寿命长。适用 旋进旋涡流量计 智能旋进旋涡计量计系列
（3）交接计量 要求精度高，量少，要求质量可靠，运行稳定且交接气量大适用 标准孔板流量计，配套差变、差变、温变，利用RTU模块处理技术，实现自动化计量。
4、正确地选择仪表的规格，也是保证仪表使用寿命和准确度的重要一环。量程范围的选择，主要是仪表量程上限的选择。选小了，易过载，损坏仪表；选大了，有碍于测量的准确性及增加仪表购置费。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。
三、提高天然气计量仪表检测水平
天然气计量仪表是完成计量工作的保证，天然气计量仪表精度的高低，直接关系到计量结果的准确与否，对此，在提高计量器具准确度方面，做好严把计量器具检定关，要根据现场应用环境及使用年限加强并提高天然气仪表周检率，检定超差不合格的仪表一律不予使用，避免因精度降低而造成产量计量误差增大，给生产带来严重的负面影响。
四、加强现场使用的维护
天然气计量仪表在现场使用中的维护是保证仪表检定周期内使用寿命的关键，为保证仪表不被异物卡死并在检定周期内的重复性误差在允许范围内，我们要求使用单位每周必须清洗一次过滤器，当流量计出现任何异常时，及时维修并更换配件，不让任何仪表带病运行，减少中断计量的隐患发生。
五、加强制度的管理
我厂天然气计量仪表仪表种类多、数量大，为全面加强管理、降低计量仪表故障发生率、保障生产运行，并有效提高计量准确度。我们采取了一系列措施：
1、 加强完善了《天然气计量仪表管理规定》，该规定从天然气计量仪表的使用、保养、维修到送检都进行了严格规定，对在使用中不按照正确方法操作而摔坏损坏仪表、在送检途中因颠簸相互挤压、碰撞而造成的损坏等现象进行了严格处罚，以杜绝在以上各环节中由于人为原因造成仪表损坏。经过强化管理，我厂分线天然气计量仪表检定的报废率由3.6%降低到1.4%。
加强天然气计量仪表使用单位的岗位操作工人的计量知识的学习，并进行相关技能培训，使岗位工人能够熟练掌握各类在用天然气计量仪表的使用方法和基本操作。以降低计量中因操作不当造成的人为误差，提高计量精度。
通过以上办法的实施，在天然气计量仪表现场使用中取得了明显成效，分线天然气计量仪表的故障率由以前每月30余次降低到每月10余次，一次检定合格率由以前的82%提高到94%，每年的维修费用也由以往的8万元减少到3万元。在取得成绩的同时，还应看到我厂还存在不少的计量问题，亟需进一步地研究和解决，我们将在以后的工作中逐步进行解决完善。