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石油石化科技

漫谈天然气流量计量技术

2009-11-16   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网
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  近几年来,我国天然气计量技术取得了一些新的进展,具体可概括有如下几点。
  1.孔板节流装置二次仪表智能化。在二次仪表方面,对部分天然气计量装置进行了改造,现场逐步采取配用智能压力变送器、温度变送器,流量计算机以取代双波纹管差压计,从而实现计量自动化。该系统变送器具有准确度高、稳定性好,可利用它的通讯功能进行在线故障诊断、组态和校验,天然气流量计量逐步走向在线、智能、实时计量。
  2.适应中小流量的新型智能式流量计得以推广与应用。为解决部分现场在中小流量和中低压情况下流量波动较大,孔板计量准确性较差的特殊难题,国内推出智能漩进旋涡流量计、智能涡轮流量计。该类流量计能在线采集压力、温度、工况流量、标定流量、实时修正压缩因子以及自动进行温度、压力补偿。经过实流标定和在现场较大范围应用(如四川、新疆、大港、大庆、河南等),效果较好。近期又出现了该类型的双探头智能流量计,抗干扰能力进一步增强。
  3.国内开展了高压大流量计量技术的研究。随着国外气体超声流量计的迅速发展,我国及时跟踪国外先进计量技术,自1999年以来,由国家原油大流量计量站成都天然气流量分站(以下简称计量分站)牵头,对具有典型代表的美国Daniel、荷兰Instromet、美国Contronlotron所生产的气体超声流量计进行了实流测试,研究在理想安装条件、非理想安装条件、旋转不同角度安装条件、带压更换超声换能器、不同压力条件、声道故障状态的性能并进行现场应用。得出气体超声流量计干校后仍需实流检定和周期送检等重要结论。经过天然气实流测试后,北京、大庆、新疆、四川、天津、河北等已逐步引进气体超声流量计约40台。口径在DN150mm~DN400mm,不确定度为0.5%~1.0%。
  4.实流检定技术得到了发展。过去标准孔板一直沿用“几何检验法”,流量检定装置通常使用空气作介质,负压检定。最近几年,实流检定技术日趋成熟,已建立起全套天然气实流检定方法、程序、管理制度,并与国外如美国、荷兰、英国、德国等技术和水平逐步靠近。为了更好地模拟现场工况,减少装载、运输带来的系列困难,控制和合理减少现场计量误差,我国实流检定逐步从室内走向现场。如,国家原油大流量计量站(大庆)的移动式音速喷嘴标定车(压力1.6MPa、管径DN200mm、流量90000m3/h),计量分站新购置的移动式气体超声流量标定车(压力6.4MPa、管径DN600mm、工况流量80~8000m3/h)。
  5.标准逐步得到完善与统一。如孔板标准由SYL04-83升级为SY/T6143-1996,现正准备升为国家标准;《用气体超声流量计测量天然气》非等效采用AGANO.9,同时也参考了ISO/TRl2765的部分内容,2001年4月,已通过国家专标委评审。《天然气计量系统技术要求》,非等效采用PREN1776:《天然气测量系统基本要求》,2001年8月已通过国家专标委评审。目前正准备起草《用涡轮流量计测量天然气》国家标准。
  6.积极开展了国际流量比对工作。国外流量比对起步较早,最近几年华阳计量分站在天然气流量方法与美国CEESI、美国SWRI、荷兰NMI、德国Pigsar进行了初步的流量比对工作,结果基本一致。近几年来,我国天然气流量计量取得较大科研成就。比较典型的科研项目有:“天然气、空气、水为介质对孔板计量性能的影响研究”、“天然气计量技术研究”、“气体超声流量计的测试与现场应用研究”、“新型流量计及新型整流器的研究与应用”、“安装条件对孔板影响因素的研究”等。我国参与国际计量学术活动比较频繁,如参加美国API会议、参加英国国际法制计量组织(OMIL),主持和申办国际流量测量学术会议FLOMEKO和ISO/TC193等。   三、结束语   天然气作为一种优质能源和化工原料其计量越来越被人们关注,尤其国际间对贸易天然气的计量十分重视。计量管理从事后计量纠纷解释向事前过程管理发展。随着市场经济的发展,人们越来越重视天然气计量,特别是贸易计量。因此,人们对天然气计量在管理观念上正发生根本性转变,不仅对现场计量器具的使用及相应人员进行管理,并从事后计量纠纷解释向加强事前仪表采购选型、安装使用、过程控制、质量监督、数据管理、实流检定的管理转变和发展。我国天然气计量将向以下六方面发展。   1.计量方式向自动化、智能化、远程化计量方式发展。天然气计量已逐步向在线、实时、智能靠近,同时依靠网络技术实现远程化通讯、控制和管理,如SCADA系统的应用和智能涡轮流量计智能系统。   2.检定方式、量值溯源从静态单参数向动态多参数溯源发展。过去流量
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