CNG加气站压缩天然气的计量.doc

CNG加气站压缩天然气的计量
一、压缩天然气计量的特点
⒈天然气和其它气体一样，在标准状态下（我国为0.1Mpa20℃），其质量、体积和密度存在着简单的正比例关系，亦可近似用理想状态方程处理；
⒉压缩天然气（CNG）体积和质量的关系除了与密度有关外，还受到温度、压力、以及压缩因子和气体组份等因素的影响；
⒊压缩天然气（CNG）计量时一般要换算成标准状态，还要依据温度、压力进行必要的补偿修正；
⒋压缩天然气（CNG）的计量过程中，气体的温度和压力，尤其是压力处在不停的变化中，人工很难进行补偿修正，必须依靠自动化程度较高的在线测量系统进行；
⒌压缩天然气（CNG）的气体组分经常变化，引起气体密度的变化，若采用体积进行计量时，必然引起计量准确度的变化；
⒍在售气机现场的高压状态下进行天然气密度（指标准状态下的密度）的分析测量比较困难，一般都只能近似采用长输管线末站采样计算的密度值；

二、天然气的常用计量方法和仪器
⒈用压力表计算法
这种计量方法，在我国许多地方的CNG加气站都可以见到。其计量装置非常简单，在加气管道上有一个压力表，表的前后各有一个阀门。给汽车加气时，依据车载气瓶的容积和加气前后的压力差，经计算求得所加气的体积数。
这种计量方法误差很大。是夏天加气还是冬天加气，是通过储气瓶组冷加气还是由压缩机直接热加气，尽管压力差相同，但由于温度影响很大，所加的气体体积实际上大不相同。
⒉以科里奥利质量流量计进行计量
目前各国CNG加气站绝大多数都使用这种类型的售气机。其中的科里奥利质量流量计是一种80年代才发展起来的新型流量测量仪器。
科里奥利质量流量计，是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用为原理，实现质量流量的测量。同时具有根据温度参数对质量流量和密度测量进行补偿、修正的功能。除可直接测量流体的质量流量外，还可直接测量流体的密度和温度。
⒊以音速文丘利质量流量计进行天然气计量
主要在城市天然气管网中，作为低压天然气用气量的计量。音速文丘利质量流量计量，属于间接式测量方法，当天然气流经该流量计时，取得天然气的压力、差压及温度变化信号，经能流量仪的检测和运算，即可实现流量计量。
用在CNG加气站中的这种流量计，工作压力要高达25Mpa。
⒋涡轮式流量计量法
这是利用测量流体流速来测量流量的速度式流量计量法（也属于体积流量计量法）中的一种，主要用在CNG加气站进气管线中的低压天然气的流量测量。
三、影响CNG计量准确度的主要因素
⒈售气机所选流量计的类型
售气机的计量传感器，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。
⒉售气机中CNG压力的变化
售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0.1Mpa，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。
⒊售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。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，售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。
⒋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，它所得的出的气体密度与售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。因为售气机计量的天然气，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。最好的办法是在售气机后取样，测出密度用于校准计量仪器。
⒌标准计量器具的准确度
标定售气机时所用标准计量器具的准确度，对售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。然而我们时常在现场可见到，一些用户用一般的台秤（计量误差至少在5%以上）来校准售气机，这个售气机的计量准确度就可想而知了。
⒍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15℃；俄罗斯为0或20℃；法国、德国、日本等国为0℃；我国国标为20℃（GB1314-77）；ISO7504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，经计算所得到的标准状态下的体积数必然不同。所以进口售气机在我国应用时一定要注意这一点。
四、提高售气机计量准确度的方法
从前面的分析可知，实现气体的精