天然气干燥器之加气站数质量管理

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天然气干燥器之加气站数质量管理

8.1数量管理

8.1.1计量交接管理

1.概述

压缩天然气加气站天然气的进出量应以容积计量,计量单位均为立方米;液化天然气 加气站天然气的进出量应以质量计量,进气量计量单位为吨,加气量计量单位为千克。

(1)进气环节计量交接

①LNG进气环节计量交接

LNG进气时,进气量计量单位为吨,可以用原发数量、量车数量、储罐实收数量三个 标准进行交接,具体采用哪个标准交接,要看与供气方、运输方签订的协议而定。

采用原发数量进行交接时,运输损耗和卸车损耗均由用气方承担,对用气方是极为不利 的。另外LNG槽车在液化工厂装车时一般采用过磅交接,先过轻磅再过重磅。LNG槽车在 加气站卸气完毕后槽车内总有一些未卸完的余气,槽车载着余气回到LNG液化气库,到库时 若槽车压力未达到气库规定的放散压力,则不会放散,这样未卸完的余气未计人原发数量而 被送往下一个用气方。在这种交接方式下,用气方提高卸车技术卸净余气显得尤为重要。(油田井口气干燥设备)

天然气干燥器

采用量车数量进行交接时,卸车前过重磅,卸车结束过轻磅,重磅与轻磅数量之差即 为交接数量。在这种交接方式下,卸车过程中放散、漏气等造成的损耗由用气方承担,但 槽车内未卸净的余气不计人加气站卸车损耗,所以提高卸车技术减少放散是非常重要的。

采用量罐数量进行交接时,运输损耗和卸车损耗均不用用气方承担,对用气方是最为 有利的。在这种交接方式下,通过储罐上的液位计得知液位高度、查看容积表找到相应体 积,再使用密度计算质量。但是储罐上部存在的气体也会影响计量不准确。

LNG进气时将进气情况记录在附件5的《5.6 LNG卸载记录表》上。(天然气干燥器的原理是什么?)

②CNG进气环节交接

在CNG母站进气交接时,常常使用一定时间段流过管道的天然气流量的累积值进行 交接,而不是直接用流量值来进行交接。而CNG子站进气交接时,可以采用原发数量进 行交接,亦可采用气站实收数量进行交接。采用实收数量进行交接时通过卸气柱上的流量 计进行,当卸气柱上没有流量计时,则通过公式计算得出交接数量。

 

实收数量=卸气前各储气井库存量+各加气机走字数(止码减起码)一卸气完毕各储 气井库存量;没有储气井的加气站直接等于各加气机走字数。
CNG进气时将进气情况记录在附件5的《5.7 CNC卸载记录表》上。

(2)销售环节计量交接
在销售环节,LNC和CNG都是通过加气机上的流量计进行交接,交接数量的准确性 主要取决于流量计的计量误差。

①LNC销售环节计量交接
在国内LNG加气机一般采用质量方式作为计量单位,所用的流量计为质量流量计, LNG加气机上显示的质量即为质量流量计测定的质量。
LNG加气机的计量准确性与以下因素相关:

a.质量流量计的准确度
质量流量计的准确度取决于计量检定机构和流量计本身的稳定性。

b.加气机附近环境温度的变化

LNG加气机在使用过程中温度一般为一160一120℃,加气管内外温差大,夏天甚至 可以达到200℃,因此在管路中普遍存在汽化现象,形成气液混合多相流的情况。随着环 境温度的变化,加气管中的气液比也随之变化,造成计量不稳定。(四塔天然气脱水装置)

②CNG销售环节计量交接

CNG加气机一般采用体积方式(标方)作为计量单位,结算的体积是指CNG在标准 状况下(20℃,101.325kPa)的体积,可选体积流量计和质量流量计,但目前国内大部分 CNG加气机选用的是质量流量计。CNC进人加气机后,加气机中计量数据的流向是:由 质量流量计在计量过程中称出气体质量,这一数据送入电子计控器,电子计控器根据加气 机设定的密度和当量系数将CNC的质量信号根据公式换算为体积信号,体积信号输出并 显示在加气机面板上,完成整个计量过程。

加气机面板上显示的体积=质量/密度*当量系数

上式中决定体积数值的有三个参数。一是质量,即质量流量计所称出来的量,这一数 值准确与否取决于计量检定机构。二是当量系数,是加气机厂为修正质量流量计所设定, 用于修正质量流量计误差。三是密度,是影响体积结算值的关键数据。应以当地技术监督 部门提供的密度设置方法来设置加气机的密度。国内有两种设置方法:固定值法和实际测 定法,采用固定密度时固定密度与实际密度存在的偏差导致计量不准确,但可以通过调整 当量系数来校正加气机计量误差,采用实际密度时必须定期在当地质监局的监督下测定进 货气体的实际密度,并对加气机上的密度值进行调整。(粉尘过滤器厂家)

总的来说,CNG加气机的计量准确性与以下因素相关:

a.加气机所选流量计的类型

加气机的计量传感器,即流量计有体积流量计也有质量流量计;有间接测量法也有直 接测量法,每一种的工作原理和结构型式都不同,适用范围和测量准确度也不相同,必然 造成售气机的计量准确度也不一样。用体积为计量单位时,应选用带有温度和压缩热补偿 功能,并能通过修改密度的方法进行校准的售气机比较合适。

b.加气机中CNG压力的变化

加气机给汽车加气的过程,是CNG压力不断变化的过程。从开始的最大流量,到加气结束时的零流量,相应的压力从几乎0.1 MPa,逐步到达最大压力20MPa。由于天然气 在不同压力下的压缩因子是变化的,必然影响经过计量并换算成标准状态下的气体体积数 的准确度。

c.加气机附近环境温度的变化

天然气和所有气体一样,对温度的变化比较敏感。

对于使用体积流量计的CNG加气机,随着环境温度的变化,所测出的气体体积数误 差很大,尤其在夏天和冬天尤为突出。另外,加气机的气体来自地面储气瓶组(温度较 低),还是直接来自正在运行中的压缩机(温度较高),这个压缩热也会对计量体积造成 较大的影响。(天然气干燥器可以安装在室外吗)

对于使用质量流量计的CNG加气机,以体积作为计量单位时,就经常会遇到这样的 问题:同样的车瓶、同样从空瓶充装至20MPa,在夏天和冬天加气机显示的充装量会有明 显的区别,冬天的充装量多于夏天。

这主要是由于环境温度的变化所引起的,根据气态方程式:pV二nRTZ[式中:p— 压力;1/-一一一气瓶几何容积;n—气体的摩尔数(可简单理解为充装量);R—气体的 常量;?七—气体温度;Z—压缩系数上我们不难看出,在同一种介质、同一个车瓶、 同样的压力条件下,夏天和冬天参数p、V、R、Z均未改变,n与T成反比,即温度越高, 充装量越小;温度越低,充装量越大。

③天然气密度值的变化

当用体积作为计量单位时,密度值的变化引起的影响是不容忽视的。一般天然气的组 分报告都是在气田或长输管线的末站采样,它所得出的气体密度与加气机计量时的压缩天 然气密度(换算成标准状态)有着较大误差。因为加气机计量的天然气,是经过脱水干 燥、脱硫、混油除油、分离部分高碳烃后的压缩天然气,其密度必然要发生变化。最好的 办法是在加气机后取样,测出密度用于校准计量仪器。(CNG天然气加气站的种类有哪些?)

④标准计量器具的准确度

标定加气机时所用标准计量器具的准确度,对加气机的计量准确度的影响是显而易见 的。按照常识,校准用的标准计量器具的精度,应远远高于被校准的计量设备。

⑤计量标准温度的设定

天然气计量时所采用的标准状态,各个国家都有不同的规定,主要是标准温度不同。 例如,美国、英国、加拿大和澳大利亚等国为巧℃;俄罗斯为。℃或20℃;法国、德国、 日本等国为0℃;我国国标为20℃;150 7504标准则规定为0℃。标准温度不同,密度值 则不同,依据质量流量计测量出的天然气的质量与经计算所得到的标准状态下的体积数必 然不同。所以进口加气机在我国应用时一定要注意这一点。

2.天然气计量交接依据

天然气计量实际上是天然气流量的测量,是在天然气流动过程中间接测量的,测量的 准确度取决于整套测量系统的合理设计、建设、操作和维护等全过程的质量。为了保证计 量系统按统一的技术要求进行全面质量管理,保证天然气计量的准确度,制定科学合理的 天然气计量标准是非常必要的。在天然气计量的相关标准中,流量计量标准是主要的,另 外它还应包括天然气密度、组成、发热量、压缩因子等相关参数的测量和计算标准,还有仪器仪表、设计及安全等标准。天然气计量涉及到设计、建设、投产、操作、维修、检 验、检定以及安全环保等各个方面,因此其相关标准是很广泛的。(天然气干燥器初次使用应注意什么)

(1)国家计委、国家经委、财政部、石油部联合发布的《天然气商品量管理暂行办 法》(计燃[1987〕2001号);

《天然气商品量管理暂行办法》规定:凡需要进行天然气流量计量标准测量的单位, 必须制定科学的设备、仪器、仪表管理、操作、维护等制度和规程,并严格按制度和规程 的要求,由计量部门对标准节流装置及计量仪器、仪表进行定期校核、以确保量值的准确 性;在气量结算时,以供气方的测量值为准。供用双方应定期对计量仪表进行检查校核。 用户对供气方的气量测量值有疑议时,可及时提出,并共同查找原因。在未查出之前,仍 按供方的测量值为准进行气量结算,用户不得拒付。若供气方的气量测量值确有错误,在 查明原因并整改后,供方应根据校正值予以调整,并按调整后的气量结算。

(2)国家计委、能源部联合发布的《原油、天然气和稳定轻烃销售交接计量管理规 定》(能源油【1990] 943号),其规定:a.交接计量方式由供方根据需要选择确定。计 量器具由供方负责操作,买方监护。b.计量员(监护员)必须持有省、部级计量主管部 门或其授权的计量技术机构颁发的操作证书。(为什么排污系统要安装伴热装置?)

(3)国家质量技术监督局发布的GB 17820一2012《天然气》。

该标准与GB17820一1999相比,对天然气气质要求有较大幅度提高。其中,一类气气 质指标,每立方米天然气高位发热量由原来大于31.4MJ提高到大于36MJ;每立方米天然 气总硫含量由不大于roomg降低到不大于60mg;二氧化碳含量由小于或等于3%提高为小 于或等于2%。

其主要内容包括:

①产品(天然气)分类和技术要求

a.天然气按高位发热量,总硫、硫化氢和二氧化碳含量分为一类、二类和三类;

b.天然气的技术指标应符合表8一1的规定;

c.作为民用燃料的天然气,总硫和硫化氢含量应符合一类或二类气的技术指标。

8-1

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②输送、储存和使用

a.在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气中应不存在液态烃。

b.天然气中固体颗料含量应不影响天然气的输送和利用。

c.作为城镇燃气的天然气,应具有可以察觉的臭味,燃气中加臭剂的最小量应符合 GB 50028一2006中3.2.3的规定。使用加臭剂后,当天然气泄漏到空气中,达到爆炸下限 的20%时,应能察觉。城镇燃气加臭剂应符合GB 50028一2006中3.2.4的规定。

d.作为城镇燃气的天然气,其分类和基本特性应符合GB/T 13611。(天然气干燥器如何保养?)

e·天然气在输送和使用的过程中,应执行GB 50183、eB 5o25r和eB 50025的有关规 定,还应遵守国家和当地的安全法规。

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