摘要：天然气计量是天然气资源在使用过程中的重要环节之一，只有做好天然气资源的计量工作，才能够确定出天然气资源的消耗量以及所获得的利益，进而做好其经济性能分析。当前，天然气行业用来计量天然气的方法一般有两种，体积计量法和能量计量法；其中气相色谱分析仪是应用最多的仪器。特别是在大型的天然气贸易计量中，天然气气相色谱分析仪器已经成为不可或缺的计量设备之一，该仪器主要是通过在线取样分析，进而得到天然气的组成、密度、压缩因子等物性参数，这对于天然气资源的合理应用具有重要意义。
关键词：色谱分析仪；天然气计量；应用与发展
1色谱分析仪简述
色谱分析仪是对物质进行定性、定量分析的重要仪器，该仪器是通过色谱分析法的应用，对所研究物质进行物理、化学特性的研究。一般而言，色谱分析仪由进样系统、检测系统、记录系统、数据处理系统、流动相控制系统以及温度控制系统组成；而且根据所检测物质的形态不同，色谱分析仪又分为气相色谱分析仪、液相色谱分析仪以及凝胶色谱分析仪三种。随着经济的发展，社会的进步，这些色谱分析仪在化学产品中的应用越来越普遍；其中，气相色谱分析仪是重要的色谱分析仪器之一，特别是在天然气的定性分析中，气相色谱分析仪器的应用更加普遍。从物理学角度分析，色谱分析法是一种高效的物理分离技术，该方法步骤如下：首先往玻璃管中加入一定量的碳酸钙固体，然后制取一定量的植物叶的提取液体，将含有植物色素的石油醚类物质倒入到试管中，然后，玻璃管的上端会出现几种混合颜色的色谱带，而且随着石油醚加入量的不断增多，其谱带也会不断向下移动，并且逐渐形成几种不同颜色的谱带，最后，再用专用液体对其进行冲洗，如此一来，便可以得到不同种类颜色的色素，进而对不同种类的色素进行鉴定。与传统的色谱分析方法相比，色谱分析仪器的使用不仅提高了色谱分析过程中的稳定性能，而且其灵敏性和自动化程度也大大提高，在天然气计量过程中具有显著意义。
2色谱分析仪在天然气计量中的应用现状分析
由于我国天然气行业发展起步较晚，对色谱分析仪器的应用技术也不够成熟，在天然气计量使用过程中，其计量效果会受各种因素的影响。影响因素如下：首先，介质温度压力会对流量计量有着特殊要求。天然气是一种气体燃料，所以在使用过程中会很容易受周围环境的影响；而在大气环境中，空气中的温度、压力、密度以及质量难免会发生变化，而这些变化则会对天然气的体积产生一定的影响；而在色谱分析仪器的使用过程中，如果计量过程中周围环境的气相条件不能达到正常的环境标准，那么天然气资源的计量也会由于温度和压力的变化而产生一定的影响。其次，色谱分析仪器对于周围环境也有特殊的要求。色谱分析仪在天然气计量过程中对温度误差的要求要小于0.1℃，而如果误差过大，则会对测量结果产生较大的误差；如果周围环境的温度超出一定的范围，那么将会很容易引起色谱分析仪器本身的热胀冷缩问题，进而导致测量数据的不准确性和不合理性，这些问题不可能完全消除，只能通过提高技术手段来尽可能的减小误差。最后，色谱分析仪器对于技术人员的专业技术水平和综合素质有着更高的要求。操作人员的技术水平是影响测量效果的重要因素，如果测量技术人员的技术水平比较低，那么将会严重影响测量效果；而且色谱分析仪器对天然气测量的高精度需要技术人员的仔细把握。目前我国天然气行业对于计量方向的人才是少之又少，尽管色谱分析仪器具有较高的精度，但是由于技术人员水平较低下，所以也难免会产生各种不足之处。
3完善色谱分析仪在天然气计量中的应用手段分析
首先，在天然气计量过程中应该不断优化天然气计量仪器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着社会的发展，我国天然气行业的科技水平也在不断提高，各种先进的设备仪器都已经被引进到现实生活中，为此，技术人员应该通过不断应用科学技术来改善和不断优化天然气计量仪器，进而减少计量仪器本身所带来的不足和误差；对色谱分析仪而言，应该通过提高技术水平来改善仪器本身的误差，进而保证色谱分析测量仪器能够在较短的时间内完成对自身问题的检测和优化，减少因误差而导致的计量不准确问题的出现。其次，应该加强对技术人员操作水平的培训，进而提高员工的综合素质；色谱分析仪器是一种精度较高的天然气测量仪器，而该仪器年复一年的使用会使得仪器本身产生一定的损伤，进而使得精准度不断下降，这便对技术操作人员的技术水平提出了更高的要求，为此，各个天然气企业应该对工作中的技术人员进行定期的培训，进而加强其自我维护意识；而且各个天然气企业还应该定期引进一些专业化水平较高的人员，提高计量操作人员的综合素质水平；尽可能的将由于自身问题而导致的误差降到最低。最后，还应该借鉴国外的先进经验，加强对周围环境的控制。由于我国天然气行业起步较晚，在技术测量和精度分析等方面还都存在一定的欠缺，所以为了加快我国天然气计量方法的改善和制定，我国应该在条件允许的情况下不断吸取国外的先进经验，进而保证系统的完整性。其中，外部环境的控制是保证仪器正常工作的重中之重，所以应该通过对周围环境中空气温度、压力等的控制，来实现天然气计量的统一化和规范化，进而使仪器设备多样化带来的误差问题得到有效的避免。如此，才能够发挥出色谱分析仪器在天然气计量中的高精度优势。
4色谱分析仪的应用
在天然气输气管道中，色谱分析仪通常与流量计、温度仪表、压力仪表、流量计算机等组成计量系统，实现对天然气流量和热量的实时计量。其中流量计算机根据流量计测得工况流量、温压仪表测得温度和压力、在线色谱测得组份值进行计算实时标况流量和能量，并做好存储。流量计算机与流量计、色谱分析仪、压力温度变送器分别通过RS485协议和HART协议实现通讯。流量计算机与上位机（SCADA系统）采用RS232协议实现通讯。
5常用品牌介绍
目前色谱分析仪市面常用品牌和型号主要有Daniel500系列、ElsterEnCal3000、ABBNGC8200系列等，这些色谱分析仪的精度可达到0.5级甚至更高水平，已覆盖天然气外贸交接领域范围。各厂家均使用自家的软件进行组态和维护，主要性能差异在天然气进入色谱后，各组分分离时间有所不同，分析周期长短稍有差异，前面提到的品牌分析周期多在3-5分钟。至于色谱柱抗污染能力则与预处理系统情况和实际运行工况有很大关系，总体来说都能达到现场实际应用需要。
6检定
流色谱分析仪检定周期为1年，每年检定人员需到现场查看色谱的分离度、重复性、灵敏度、检测限、线性、基线漂移等指标，并用标气进行检定。
结束语
综上所述，我国天然气行业在计量过程中还存在较多的问题，所以天然气计量系统应该结合给我国天然气行业发展的国情现状，对产生的问题进行系统的分析与处理，提高色谱分析仪器在天然气计量中的优势，改善计量工具，促进技术发展，为国家和人民的发展谋得更多的利益。
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论文作者:王冠
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/1/31
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