周廉潔，辛在鵬，楊海英

（中國石油天然氣股份有限公司管道中原輸油氣分公司，山東德州 253000）

天然氣輸送中流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的研究

周廉潔，辛在鵬，楊海英

（中國石油天然氣股份有限公司管道中原輸油氣分公司，山東德州 253000）

在天然氣輸送過程中，應(yīng)用天然氣流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，明確輸送天然氣的量，提高計(jì)量的精準(zhǔn)度，滿足天然氣計(jì)量的需要。優(yōu)選最佳的天然氣流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確計(jì)量天然氣的量，達(dá)到天然氣計(jì)量的技術(shù)要求。

天然氣輸送；流量計(jì)；計(jì)量系統(tǒng)

天然氣最佳的輸送方式為管道輸送，可達(dá)到設(shè)計(jì)的輸送效率。針對(duì)管道輸送的特點(diǎn)，采用超聲波流量計(jì)進(jìn)行天然氣流量的計(jì)量，滿足天然氣生產(chǎn)企業(yè)的需要。對(duì)超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行分析，研究其在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的應(yīng)用情況，加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的維護(hù)，提高天然氣流量計(jì)量的精準(zhǔn)程度。

1 天然氣輸送過程中的流量計(jì)量

在天然氣輸送的過程中，為了準(zhǔn)確計(jì)量輸氣量，采取最佳的流量計(jì)量系統(tǒng)，得到精準(zhǔn)的計(jì)量數(shù)據(jù)，才能滿足天然氣銷售的需要。針對(duì)銷售的計(jì)量，不允許出現(xiàn)更大的誤差，否則會(huì)造成生產(chǎn)企業(yè)或者用戶的損失，后果非常嚴(yán)重。

氣體超聲波流量計(jì)通過檢測(cè)氣體的流動(dòng)，對(duì)超聲波束的脈沖作用，得到氣體的流量數(shù)據(jù)。對(duì)于管道輸送天然氣系統(tǒng)的計(jì)量，具有優(yōu)越性。因此，一般天然氣管道輸送系統(tǒng)的流量計(jì)量，優(yōu)選氣體超聲波流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，達(dá)到預(yù)期的計(jì)量效果。

應(yīng)用超聲波流量計(jì)對(duì)天然氣的流量進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)，具體應(yīng)用的方法包括速度差法、多普勒法以及波束偏移法等，達(dá)到天然氣流量計(jì)量的效果。現(xiàn)場(chǎng)常用的是超聲波時(shí)間法，利用超聲波在輸氣管道中的傳播時(shí)間差，計(jì)量氣體的流量，具有非常優(yōu)越的特性。

超聲波流量計(jì)量系統(tǒng)，針對(duì)不同氣體流速的測(cè)量，具有更高的精準(zhǔn)程度，量程比較寬泛，能夠使用不同的天然氣輸送管道的流量計(jì)量。缺陷是價(jià)格比較貴，沒有更加完善的規(guī)范，只能測(cè)量清潔的天然氣，如果管道輸送的氣體中含有更多的雜質(zhì)，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)會(huì)影響到超聲波流量計(jì)的使用壽命。

2 天然氣輸送中流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的研究

選擇超聲波流量計(jì)作為天然氣計(jì)量?jī)x表，將其與自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，形成天然氣流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道輸送的流量，為天然氣長(zhǎng)距離的輸送創(chuàng)造條件。通過SCADA系統(tǒng)對(duì)輸氣管道實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，增加流量計(jì)量系統(tǒng)，提高流量計(jì)量的精準(zhǔn)程度，有利于提高管道輸氣的效率，滿足用戶的用氣需要。

2.1 天然氣流量計(jì)量?jī)x表的優(yōu)選

長(zhǎng)距離輸氣管道的流量計(jì)量系統(tǒng)，優(yōu)選超聲波流量計(jì)，將流量計(jì)量信號(hào)，通過傳感器傳輸給控制系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集流量數(shù)據(jù)，為分析天然氣的輸送情況提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在長(zhǎng)距離天然氣輸送過程中，選擇的超聲波流量計(jì)，依據(jù)管道輸送氣體的流量不同，當(dāng)DN＞200時(shí)，選擇超聲波流量計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量?，F(xiàn)場(chǎng)的流量計(jì)量?jī)x表的配置，均采用備用流量計(jì)的模式，一旦流量計(jì)進(jìn)行檢定，或者流量計(jì)出現(xiàn)故障時(shí)，需要備用流量計(jì)實(shí)施流量的計(jì)量。

2.2 天然氣超聲波流量計(jì)量?jī)x表的檢定

對(duì)于天然氣的貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)，屬于國家的檢定范疇。必須保證流量計(jì)量?jī)x表的精準(zhǔn)度，才能達(dá)到計(jì)量的效果，符合我國計(jì)量法的規(guī)定，避免由于計(jì)量誤差的出現(xiàn)，而引起買賣雙方的價(jià)格糾紛，給天然氣生產(chǎn)企業(yè)和用戶之間帶來危害。

超聲波流量計(jì)需要定期到制定的檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行精度檢定，才能提高天然氣流量計(jì)量的精確程度。準(zhǔn)確可靠的計(jì)量，能夠保證天然氣生產(chǎn)企業(yè)的順利經(jīng)營，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 天然氣輸送中超聲波流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用

超聲波流量計(jì)適應(yīng)于各種流量的天然氣的流量計(jì)量，計(jì)量精度比較高，測(cè)量的寬度能夠滿足管道輸氣的需要，因此，在天然氣輸送過程中的流量計(jì)量方面，應(yīng)用超聲波流量計(jì)的計(jì)量系統(tǒng)，達(dá)到天然氣生產(chǎn)企業(yè)對(duì)計(jì)量的技術(shù)要求。

超聲波流量計(jì)的計(jì)量部件和天然氣不直接接觸，有效地防止天然氣對(duì)流量計(jì)的腐蝕。流量計(jì)量的重復(fù)性好，對(duì)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的安裝要求不高，很容易實(shí)現(xiàn)。能夠?qū)崿F(xiàn)雙向計(jì)量，增加計(jì)數(shù)儲(chǔ)存裝置，能夠通過傳感器將計(jì)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，給天然氣輸送系統(tǒng)的自控系統(tǒng)提供流量信號(hào)，與自控系統(tǒng)密切結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管道輸氣的流量控制，依據(jù)下游用戶對(duì)流量和壓力的要求，輸送天然氣，避免天然氣的浪費(fèi)，保證安全平穩(wěn)輸氣。

超聲波流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)不受氣體雜質(zhì)的影響，提高了計(jì)量的精確程度，使管道輸送的天然氣流量得到精準(zhǔn)的測(cè)量。依據(jù)天然氣管道輸送現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在超聲波流量計(jì)的前端安裝過濾器，防止天然氣中的雜質(zhì)對(duì)流量計(jì)量產(chǎn)生更多的誤差，影響到自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。將流量計(jì)量系統(tǒng)與管道輸送的控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，合理控制閥門的開度，達(dá)到設(shè)計(jì)的氣體流量，滿足用戶的需要。

為了提高天然氣輸送系統(tǒng)流量計(jì)量?jī)x表的自控能力，加強(qiáng)對(duì)超聲波流量計(jì)的信息處理系統(tǒng)和信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的管理，對(duì)天然氣的流量實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，為安全平穩(wěn)輸送創(chuàng)造條件。

3 結(jié)論

通過對(duì)天然氣輸送中流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的研究，提高天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)度，促進(jìn)天然氣的銷售，提高天然氣生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)選超聲波流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)，優(yōu)化流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)，將信息處理單元通過通訊接口，接入自控系統(tǒng)中，將流量計(jì)計(jì)量的數(shù)據(jù)傳輸給控制室，通過控制系統(tǒng)的分析和處理，實(shí)施遠(yuǎn)程的監(jiān)控和管理，達(dá)到天然氣管道輸送過程的流量自動(dòng)計(jì)量功能，為合理輸送天然氣提供精準(zhǔn)的流量數(shù)據(jù)。

[1] 王家雨.計(jì)量系統(tǒng)在天然氣貿(mào)易交接中的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2017，（1）：83-86.

Study on Metering System of Flowmeter in Natural Gas Transportation

Zhou Lian-jie，Xin Zai-peng，Yang Hai-ying

In the course of natural gas transportation，the natural gas flowmeter is used to measure the quantity of natural gas，and the precision of measurement is improved to meet the needs of natural gas measurement.Preferably the best natural gas flow meter metering system，can accurately measure the amount of natural gas to meet the technical requirements of natural gas metering.

natural gas transportation；flowmeter；metering system

TE977

B

1003-6490（2017）12-0166-01

2017-10-09

周廉潔（1988—），男，山東龍口人，助理工程師，主要從事自動(dòng)化維護(hù)相關(guān)工作。