天然气压力对计量准确度影响的分析

　　在实际天然气的贸易计量交接中，天然气计量压力对计量准确度到底有什么影响?本文从理论出发，结合实际数据，对此问题作一分析。

　　一、理论分析

　　流体在单位时间内流过管道或设备某一横截面积的数量称为流量。一般可用体积流量、质量流量和能量流量等表示。

　　流体的体积瞬时流量qv等于流体速度v与流通的截面积A之乘积，用数学公式表达为

　　如果流体在所有压力、温度下的密度为ρ，则流体的质量瞬时流量qm与体积瞬时流量qv的关系为

　　累计流量则是对单位时间内的瞬时流量累加的结果，用数学公式表达为

　　众所周知，气体的体积随着温度和压力的变化而变化。理想气体或在常压及常温下的非理想气体，其变化规律遵循理想气体方程式。理想气体方程式的数学表达式如下

　　然而，天然气是一种非理想气体，实际输送的压力远高于常压。在此情况下，必须考虑压缩因子的影响。考虑压缩因子Z后，数学表达式为

　　出于贸易结算的考虑，在测量燃气体积流量时必须指定某一温度和压力作为计量的标准温度和压力，称之为“基准状态”或“标准状态”。根据我国的国家标准GB/T19205-2003 《天然气标准参比条件》之规定，天然气体积流量计量的标准状态是：温度Tn为293.15K，压力Pn为101.325kPa。将此条件代入上述算式并移项，则贸易结算时的体积计算公式为

　　由上可见，只要上述公式中温度、压力、压缩因子的测量和计算正确，那么天然气贸易交接的体积也将是准确的。换言之，在理论上，计量压力的高低对计量结果是不会产生影响的，而包括压力在内的测量值和计算值的准确与否会直接影响计量的结果。

　　二、实证分析

　　下面就用一个实例验证上述理论分析，本实例数据来自西气东输的某个分输站，上下游仅一墙之隔。上游是西气东输的分输站，其配置是由ELSTER -INSTROMET的TRZ -IFS系 列涡轮流量计、ELSTER-INTROMET的Gas-net F1流量计算机等组成的计量系统，系统还包括了再显色谱分析仪。

　　根据GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》判断，此系统达到A级水平，即系统准确度为1%。下游为某工业用户，其计量系统由ELSTER-IN-STROMET的TRZ-IFS系列涡轮流量计、ELSTER-IN-STROMET的EK-260系列体积修正仪构成。

　　根据GB/T18603-2001判断，此系统达到B级水平，即系统准确度为2%。上游来自主干线的天然气，通过上游的计量系统计量后，流向调压系统。经调压后，天然气被送往下游门站的计量系统。为说明问题，在历史数据中特意选取了调压系统出口压力最高和最低的两个时间段作比较。