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天然氣流量計(jì)量是天然氣管道工業(yè)中zui重要的環(huán)節(jié)，是企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易交接、經(jīng)濟(jì)分析、降低運(yùn)行成本的主要因素，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與用戶利益。我國自 1958 年啟動天然氣工業(yè)化生產(chǎn)以來，在天然氣工業(yè)計(jì)量中，利用一切可以利用的資源對流量計(jì)進(jìn)行比對、核查，如：利用供方的流量計(jì)量數(shù)據(jù)與需方的流量計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。隨著世界天然氣消費(fèi)的日益增長，人們對天然氣計(jì)量系統(tǒng)流量計(jì)核查的關(guān)注和需求也越來越明顯。流量計(jì)核查，就是希望測量中減少測量設(shè)備、人員、環(huán)境、方法等各種因素造成的誤差。因此，有必要對天然氣貿(mào)易交接計(jì)量中核查流量計(jì)設(shè)置的必要性和方式進(jìn)行探討。
1、核查流量計(jì)設(shè)置的必要性
對于天然氣貿(mào)易交接計(jì)量系統(tǒng)是否需要設(shè)置核查流量計(jì)或如何設(shè)置核查流量計(jì)，上沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，設(shè)置與否一般應(yīng)根據(jù)貿(mào)易雙方的相關(guān)商務(wù)或技術(shù)協(xié)議要求確定。核查流量計(jì)的設(shè)置不僅可以對計(jì)量流量計(jì)進(jìn)行連續(xù)或非連續(xù)的監(jiān)測，以減少測量設(shè)備、人員、環(huán)境、方法等各種因素造成的誤差，及時發(fā)現(xiàn)計(jì)量系統(tǒng)可能存在的問題，而且，對于交接計(jì)量系統(tǒng)，尤其是跨國管道大流量貿(mào)易結(jié)算的邊境計(jì)量，在一定程度上規(guī)避了計(jì)量糾紛的風(fēng)險。為此，大部分化石油公司和管道公司均要求在貿(mào)易交接計(jì)量中設(shè)置核查流量計(jì)，“由于計(jì)量系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上具有高風(fēng)險性，應(yīng)盡可能將兩個流量計(jì)串聯(lián)運(yùn)行，目的是使用其中一個流量計(jì)來驗(yàn)證另一個” 。中國石油天然氣集團(tuán)公司 Q/ SY 1447—2011《輸氣管道計(jì)量導(dǎo)則》中規(guī)定“現(xiàn)場流量計(jì)公稱直徑≥250m m 時，計(jì)量系統(tǒng)宜設(shè)置現(xiàn)場流量計(jì)比對流程” 。因此，為了保證貿(mào)易計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性及可靠性，天然氣貿(mào)易計(jì)量站設(shè)置核查流量計(jì)或核查手段是十分必要的。
2、核查流量計(jì)的設(shè)置方式
對于計(jì)量系統(tǒng)在用工作流量計(jì)的核查，通常可分為*性核查和暫時性核查兩種。
*性核查是在工作流量計(jì)的管路上再串聯(lián)安裝一臺核查流量計(jì)，天然氣同時流過兩臺流量計(jì)，核查流量計(jì)的讀數(shù)只用來查驗(yàn)工作流量計(jì)的讀數(shù)，不做計(jì)量交接使用。核查時，一般要求兩臺流量計(jì)讀數(shù)的偏差小于 0. 5% 。當(dāng)讀數(shù)偏差大于 0. 5% 時，應(yīng)對流量計(jì)進(jìn)行檢查或重新檢定。一般采用與工作流量計(jì)工作原理不同的流量計(jì)作為核查用流量計(jì)。
暫時性核查有兩種方式，一是，利用計(jì)量橇上的備用流量計(jì)，通過切換流程，用備用流量計(jì)對工作流量計(jì)進(jìn)行核查；二是，設(shè)置移動標(biāo)定口，用標(biāo)準(zhǔn)器具對流量計(jì)進(jìn)行核查，核查時將標(biāo)準(zhǔn)器具接在現(xiàn)場接頭上。
2.1 單獨(dú)設(shè)置核查流量計(jì)（一對一方式）
將核查流量計(jì)和工作流量計(jì)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)對工作流量計(jì)核查，核查流量計(jì)的位置安裝在工作流量計(jì)之前，見圖 1。該種核查方式屬于*性核查。北美和歐洲一些發(fā)達(dá)國家對天然氣流量的核查特別重視，廣泛采用此種核查方式，目的是為了降低兩臺流量計(jì)在特定的工作環(huán)境條件下同時失效的幾率，確保核查的可靠性，當(dāng)工作流量計(jì)和核查流量計(jì)計(jì)量差值超過一定限度后報(bào)警，根據(jù)報(bào)警提供的信息進(jìn)一步查找問題并及時處理。在歐洲各國，其差值限度主要取決于交接雙方的約定，一般為 0. 5％。單獨(dú)設(shè)置核查流量計(jì)，按照慣例有兩種方式。方式一，為超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)串聯(lián)核查。這種方式歐洲以前常采用，因?yàn)楫?dāng)時超聲波流量計(jì)性能較渦輪流量計(jì)差，渦輪流量計(jì)是機(jī)械式儀表，其線性度好。隨著超聲流量計(jì)性能的完善，且量程比大，采用渦輪流量計(jì)核查超聲流量計(jì)受渦輪流量計(jì)量程比小的限制，因此，近年來采用渦輪流量計(jì)核查超聲波流量計(jì)的應(yīng)用逐漸減少。
方式二， 為超聲波流量計(jì)和超聲波流量計(jì)串聯(lián)，在同一計(jì)量管路中串接相同類型的核查流量計(jì)，詳見圖 1。方式二又有兩種配置方案，一是，核查與工作流量計(jì)選用同一廠家產(chǎn)品；二是，核查與工作流量計(jì)選用不同廠家產(chǎn)品，后一種選型方案被認(rèn)為核查的可靠性高于前一種。隨著天然氣計(jì)量貿(mào)易的增加和氣體超聲波流量計(jì)技術(shù)的發(fā)展，目前，方式二在上天然氣貿(mào)易交接計(jì)量中的應(yīng)用越來越普遍。
2.2 流量計(jì)串換流程核查
該設(shè)計(jì)是通過切換計(jì)量管路流程形成工作流量計(jì)、核查流量計(jì)的串接回路來實(shí)現(xiàn)對工作流量計(jì)的核查，考慮到核查流量計(jì)是否，又可分為兩種形式。
方式一： 將備用流量計(jì)作為專門的核查流量計(jì)，工作流量計(jì)通過工藝流程均可實(shí)現(xiàn)與備用計(jì)量管路串聯(lián)，詳見圖 2。中國石油天然氣管道計(jì)量系統(tǒng)推薦采用這種核查方式。中國石油天然氣集團(tuán)公司Q/ SY 1447—2011《輸氣管道計(jì)量導(dǎo)則》中規(guī)定：在幾路并聯(lián)的流量計(jì)測量管路中，只需保留 1 路作為比對回路，其他回路可分別與其串聯(lián)；在比對流程中，每一條并聯(lián)流量計(jì)測量管路下游處的截止閥應(yīng)選用零泄漏、密封性好的全通徑閥門。該設(shè)置方式一旦備用流量計(jì)故障，將無法實(shí)現(xiàn)核查功能。
方式二：推薦采用主、備流量計(jì)互為核查設(shè)置方式。該設(shè)置是通過切換計(jì)量管路流程形成其中兩臺流量計(jì)串接的回路， 來實(shí)現(xiàn)一臺流量計(jì)對另一臺流量計(jì)的核查，詳見圖 3。該設(shè)置方式并沒有專門的核查流量計(jì)，任意相鄰兩路流量計(jì)均可實(shí)現(xiàn)核查功能，在一定意義上方式二較方式一更合理、 科學(xué)和具有工程實(shí)用性。
2.3 利用計(jì)量系統(tǒng)自身核查功能（系統(tǒng)軟件功能）
超聲波計(jì)量計(jì)自身具有在線聲速核查功能，它是將計(jì)算聲速與測量聲速比對，如果超出了一定范圍（一般為±1% ） ，說明可能是超聲波流量計(jì)測量有問題；或是色譜測量的組分有問題；或是測量的壓力或溫度有問題。這種聲速核查功能是一種判斷計(jì)量系統(tǒng)是否健康、準(zhǔn)確工作的方法，同時，要求流量計(jì)算機(jī)內(nèi)需要具有美國煤層氣協(xié)會的第 10 號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)程序。該核查功能在北美 Al l i ance天然氣管道和中國的西氣東輸管道一線均有應(yīng)用。使用聲速核查須符合相關(guān)或當(dāng)?shù)貒臉?biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
3、核查流量計(jì)設(shè)置方式對比分析
天然氣流量核查采用一對一核查方式，具有實(shí)用性、可操作性、可靠性和實(shí)時性，因此，當(dāng)天然氣貿(mào)易交接量較大時，天然氣的貿(mào)易計(jì)量優(yōu)先推薦采用一對一核查方式，同時，考慮到孔板或渦輪流量計(jì)與超聲波流量計(jì)計(jì)量能力的懸殊，核查流量計(jì)應(yīng)選擇與主、備用流量計(jì)同原理、同口徑、同參數(shù)、同品質(zhì)、不同廠商的超聲流量計(jì)作為核查流量計(jì)，在每一計(jì)量管路中配置一對一的核查流量計(jì)可以在zui大程度上規(guī)避計(jì)量爭議的風(fēng)險。
當(dāng)貿(mào)易交接量較小時，應(yīng)選用不同原理的流量計(jì)作為核查流量計(jì)；對于串聯(lián)流程，其操作、維護(hù)復(fù)雜，可靠性和準(zhǔn)確性更無法與一對一核查方式相比，尤其當(dāng)計(jì)量管路采用 1 用 1 備時，無法判斷是工作流量計(jì)還是核查流量計(jì)出現(xiàn)問題。但是，采用串接流程方式投資相對較低，因此，當(dāng)項(xiàng)目投資有限且貿(mào)易計(jì)量較小時也可采用串接流程方式。對于系統(tǒng)軟件功能（如超聲波流量計(jì)聲速核查）核查方式來說，目前，雖然在國內(nèi)外某些計(jì)量站場有所應(yīng)用，但是，軟件功能核查無法替代硬件核查。
除上述的設(shè)置原則外，核查流量計(jì)設(shè)置方式還應(yīng)考慮項(xiàng)目所在地國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、工程投資、現(xiàn)場安裝條件等的影響，如，某已建超聲波流量計(jì)橇（流量計(jì)公稱直徑為 500m m ）改造中現(xiàn)場沒有安裝空間增設(shè)核查流量，此時就可考慮采用超聲流量計(jì)自身在線聲速核查的功能。
一是，天然氣貿(mào)易交接計(jì)量宜設(shè)置核查流量計(jì)或者核查流程，原則上交接計(jì)量站優(yōu)先推薦采用一對一核查方式。但是，當(dāng)項(xiàng)目投資有限且貿(mào)易交接量較小時，也可采用串聯(lián)流程或系統(tǒng)軟件功能；此外，核查流量計(jì)的設(shè)置方式還應(yīng)考慮項(xiàng)目所在地國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、工程投資、現(xiàn)場安裝條件等的影響。
二是，交接計(jì)量站采用一對一核查方式應(yīng)考慮天然氣貿(mào)易交接量的大小、工程所在地國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、投資、現(xiàn)場安裝條件等；當(dāng)天然氣貿(mào)易交接量較大時，如，跨國貿(mào)易結(jié)算計(jì)量站（超過 100×108 Nm 3 / a） ，應(yīng)選擇與主、備用流量計(jì)同原理、同口徑、同參數(shù)、同品質(zhì)、不同廠商的超聲流量計(jì)作為核查流量計(jì)，在每一計(jì)量管路中配置一對一的核查
流量計(jì)可以在zui大限度上規(guī)避計(jì)量爭議的風(fēng)險；當(dāng)貿(mào)易交接量較小時，應(yīng)選用不同原理的流量計(jì)作為核查流量計(jì)。
三是，當(dāng)計(jì)量管路采用 1 用 1 備時，應(yīng)采用一對一核查方式，避免使用串聯(lián)流程，因?yàn)?，串?lián)流程無法判斷是工作流量計(jì)還是核查流量計(jì)出現(xiàn)問題。
