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涡街流量计在天然气计量上新的发展趋势

来源:编辑:颁发时间:2018-10-08 13:46:46

    天然气作为一种优质动力和化工原料其计量越来越被人们重视。欧美等产业化水平较高的发达国家,对天然气计量技艺的科研起步较早,投人的资金及科学技术力量较大,尤其是对贸易天然气的计量十分重视。从流量计选型上,欧洲首要使用涡街、腰轮流量计,如在荷兰涡轮、腰轮流量计的使用约占80%,在加拿大涡街流量计的使用约占90%,而美国则以使用孔板为主,约占80%。从整体上来看,在流量计使用上,70年代形成了孔板使用高潮,80年代形成了涡街流量计使用的高潮,90年代中后期则掀起了超声流量计热潮。

    在流量准则方面,各国流量工编辑花费了大量时间,付出了艰苦的努力,在剖析回顾大量的实验和应用数据的基础上,相继推出具有代表性的准则如天然气流量准则孔板计量准则(AGA No.3)、气体涡街流量计准则(AGA No.7)、天然气及其他烃类气体的压缩性和超压缩性准则(AGA No.8)、用气体超声流量计测量天然气准则(AGA No.9)、用差压装置测量流体流量准则(ISO5167)、气体涡轮流量计准则(ISO9951)、气体超声波流量计准则(ISO/TR12765)以及天然气压缩因子计算准则(ISO/DIS12213)等,这些准则规程对天然气流量计量具有积极的引导意义。

涡街流量计在天然气计量上新的发展趋势

    与此同时,在国外人们从重视干标法逐步过渡到实流检定的思维模式—一重视量值溯源与量值传递工作,相继出现许多实流检定实验室,如美国科罗拉多工程实验室 (CEESI)、美国西南科研院(SWRI)、荷兰国家计量科研院(NMI)、加拿大标定站(TCC)、德国(Pigsar)、英国国家工程实验室 (NEL)、日本国家计量院(NRLM)。

    近几年,国际法制计量组合(OMIL)气体计量分委员会欧共体起草了国际创议PREN1776“天然气计量系统根本请求”,较详细地限定了天然气计量系统的组成和对辅助设备的具体请求,对天然气计量系统的设计原则及设计指南,计量系统的在线检定、安装和操纵维护等实行了限定。

    我国天然气计量起步较晚,气藏首要分布在四川、长庆、新疆,仪表的使用选型首要使用孔板,其比例约占88%,采用几何检定法。从70年代以来,我国参照国外系列准则,结合自己的实际情况,在天然气仪表的设计选型、使用、安装、维护、办理、气质剖析等方面作了相符合的工作,得出一些较重要的结论,同时对现场阻力件、复杂工况影响,摸索出了一些成熟的阅历,在准则方面形成了《天然气流量的准则孔板计量方法》(SY/T6143-1996)准则、等效采用 ISO5167形成GB2624标底,但就总体水平,与国外还存在显著差距。

近几年,我国天然气计量技艺新发展
    我国大量使用的孔板节流装置及其二次仪表双波纹管差压计的计量技艺,由于其固有的缺陷,如孔板在使用过程中的持续磨损、腐蚀;现场阻力件组合形式远不止准则限定的7种情况;现场旋涡流、脉动流影响因素复杂;对于气量波动大、变化频率高的情况适应性差;导压管易引起信号滞后等[1],不能包管其计量准确度,这给流量工编辑带来了新的科研课题。近几年来,我国天然气计量技艺取得了以下一些新的发展。
l、孔板节流装置二次仪表智能化
    1998年以来,在二次仪表方面,对局部天然气计量装置实行了改动,现场逐步采纳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、稳固性好,可利用它的通讯功能实行在线故障诊断、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应用
    为处置局部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困难,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实行温度、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、高压大流量计量技艺科研
    随着国外气体超声流量计的迅速发扬,我国及时跟踪国外先进计量技艺,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实行了实流测试,科研在抱负安装条件、非抱负安装条件、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实行现场应用。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[2]。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之间,不确定度为0.5%-1.0%。

4、实流检定技艺的发扬
    昔时准则孔板一直沿用“几何检验法”,流量检定装置通常使用空气作介质,负压检定。1996年华阳计量分站建成,该站拥有mt原级准则装置,总不确定度为 0.1%和从美国CEESI引进临界流音速喷嘴次级准则装置,总不确定度为0.25%,具备天然气流量实流检定条件。最近4年,实流检定技艺日趋成熟,已建立起全套天然气实流检定方法、程序、办理准则,并与国外如美国、荷兰、英国、德国等技艺和水平逐步靠近。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80-8000 m3/h)。

5、准则的逐步健全与统一
    孔板准则由SYL04-83升级为SY/T6143-1996,现正准备升为国家准则;《用气体超声流量计测量天然气》非等效采用AGA NO.9,同时也参考了ISO/TRl2765的局部内涵,2001年4月,已经过国家专标委评审。《天然气计量系统技艺请求》,非等效采用 PREN1776:《天然气测量系统根本请求》,2001年8月,已经过国家专标委评审。此刻正准备起草《用涡轮流量计测量天然气》国家准则。

6、国际流量比对
    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实行了初步的流量比对工作,结果根本一致。2000年在巴西举行的第10届国际流量会议中国作为会员正式参与国际循环比对工作组(BIPM/CIPM/CCM下属流量测量工作组 WGFF)第一次会议[3]。2001年4月初,我国在土耳其参与了第二届国际流量工作组(BIPM/CIPM/CCM/WGFF)会议。

7、科研技艺与国际学术交流行动
    近几年来,我国天然气流量计量取得较大科研成就。比较典型的科研名目有:“天然气、空气、水为介质对孔板计量性能的影响科研”、“天然气计量技艺科研”、 “气体超声流量计的测试与现场应用科研”、“新型流量计及新型整流器的科研与应用”、“安装条件对孔板影响因素的科研”等。

    我国参与国际计量学术行动比较频繁,如:参与美国API会议、参与英国国际法制计量组合(OMIL),主理和申办国际流量测量学术会议FLOMEKO和ISO/TC193等。

天然气计量新的观念与发扬趋势
    随着中国加入WTO,外资企业持续进人我国天然气市场以及引进国外天然气的或许性、天然气计量与国际接轨即将成为面对面的现实[4],其计量观念与发扬趋势也将由此而产生系列变化。剖析表明,下一步我国天然气计量将向以下七方面发扬:
l、计量方式向自动化、智能化、远程化计量方式发扬
    由于电子技艺、计算机以及互联网技艺的迅猛发扬,天然气计量已逐步向在线、实时、智能靠近,同时依靠网络技艺实现远程化通讯、控制和办理,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扬
    昔时流量计检定方式通常采用检定静态单参数方法,如准则孔板依靠几何检定法检定孔板的8个几何静态单参数来包管流量计的准确。随着国内国外实流检定技艺的成熟,天然气流量量值溯源正逐步向实流检定方向发扬,即以实际天然气介质、在接近实际现场工况等条件下对流量的分参数如压力、温度、气质组分和流量总量实行动态量值溯源。

3、仪表选型从单一仪表向多元化仪表发扬
    昔时流量仪表选型比较单一,近几年随着对流量计的科研和开发,不同的流量计有不同的特点和适应范围,流量仪表选型由此呈现从单一仪表向多元化仪表方向发扬。如,对中低压、中小流量可选择智能型速度式流量计(涡轮、漩进旋涡流量计);对高压、大流量可选择气体超声流量计。近期,又出现了一种新型流量计—— 内文丘利管,它可适合流量变化范围大的中低流量工况。

4、计量准则由单一准则向多重准则发扬
    我国天然气计量准则持续发扬、丰富和健全,结合国外准则后我国流量计量准则已根本构成完整的体系,正逐步由单一准则向多重准则发扬。

5、计量方式从体积计量向能量计量发扬
    我国天然气贸易计量方法是在法定的质量指标下按体积计量。随着市场经济的持续健全和WTO的即将加入,请求我国天然气贸易计量方法尽快与国际接轨。 2000年5月,ISO/TC193第12次年会在成都举行,专题探讨了SC2/WG4有关天然气能量计量工作组文件(ISO/WD 15112),2000年12月出了委员文件(ISO/CD 15112)。有关天然气能量计量成为发扬趋势,我国正在加快进程展开相符合的准备工作。

6、单一数据办理向计量系统办理方向发扬
    单一数据办理具有诸多缺点。计算机技艺的发扬给天然气计量系统办理创造了优良的条件。天然气计量办理从影响测量结果的各个方面、各个环节实行全过程的、动态的、科学办理。中油股份企业西南油气田分企业2001年即将完成的科研课题《西南油气田分企业天然气计量信息办理系统》为天然气计量自动化及过程办理提供了信息办理系统。

7、计量办理从事后计量纠纷说明向事前过程办理发扬
    随着市场经济的发扬,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办理观念上正产生根本性转变,不仅对现场计量器具的使用及相符合人员实行办理,并从事后计量纠纷说明向增强事前仪表采购选型、安装使用、过程控制、质量监督、数据办理、实流检定的办理转变和发扬。

 

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