旋转容积式流量计在天然气计量中的应用

在国内的天然气贸易计量中,广泛使用旋转容积式流量计。基于测量原理,给出了在操作条件下,计量流量介于分界流量qt和最大流量qmax之间,流量计的最大允许误差,以及分界流量qt与流量计量程比的对应关系。基于相关国家标准,提出了流量计在外观、防腐、防爆、检验、配置等方面的技术要求,论述了流量计的使用环境、安装要求、相关配置、投运流程及维护和检定程序,罗列了体积流量、质量流量和能量流量的计算方法,以及各种流量和相关参数测量不确定度的估算方法。对如何提高天然气计量的准确性和可靠性进行了有益的探讨。     

天然气计量误差分析

通常孔板流量计的测量精度能够满足ＧＢ２６２４－８１标准和ＳＹＬ０４－８３标准的要求，但在实际使用中，由于节流装置的设计、制造、安装和使用不符合标准要求等原因，影响了流量的测量精度。通过对孔板节流装置测量原理、安装要求、仪表的选择以及脉动流等诸多因素的分析，指出影响孔板流量计测量精度的根本因素是节流装置的几何形状和流动状态是否偏高设计标准，应对天然气密度、流束膨胀系数、流量系数等参数进行修正，使流量     

移动式天然气流量标准装置的研制与应用

为满足天然气流量计的检定和校准需求,完善企业天然气流量量值溯源和传递体系,中国石化研制并投用了一套移动式天然气流量标准装置。其研制借鉴了国内外天然气流量标准装置的设计经验,并结合实际需求进行创新,首次在移动式天然气流量标准装置中设计了3条标准表支路,工况流量范围达到20～8009m3／h。在设备选型方面,选用高准确度涡轮流量计作为标准器,选用超声流量计作为核查表,选用技术先进的强制密封球阀和轴流式流量调节阀进行支路关闭和流量调节。通过不确定度评定和测试试验,该标准装置流量测量不确定度优于O．33％（k=2）,达到了设计指标要求。（图2,参11）     

国外天然气的计量与检定技术

介绍了国外天然气管道测量技术、天然气流量计量与检定技术的应用现状、发展动态以及天然气计量标准的最新进展情况,提出了目前天然气管道流量计量技术的发展方向,重点介绍了天然气物性参数及分析测试的标准、孔板流量计的计量标准、涡轮流量计的计量标准、气体超声流量计的计量标准,以及天然气能量计量标准等.     

天然气流量计检定过程智能化质量控制技术实践

为确保计量标准装置量值传递准确可靠,从大数据分析角度开展了流量计检定过程质量控制技术研究。探索了基于历史数据的多元线性预测的检定数据核查方法,可实现线性回归预测温度误差在±0.1℃范围内、压力误差在-0.01～0.015 MPa范围内、流量误差在±5 m3/h范围内的管控指标。提出基于平均值控制图和标准偏差控制图的实时核查方法,按照标准涡轮流量计流量范围分段,动态计算历史数据制定平均值控制图和标准偏差动态控制图预警限,能够实时监控标准涡轮流量计偏差是否超出动态预警限,设置装置不确定度水平0.29%为控制限。根据预警限与控制限实时提示计量标准运行状态,实现了检定过程数据的智能化分析与处理,全面提升了天然气计量检定质量及效率。(图5,表1,参20)     

伞式流量计响应图版的研究与应用

随着油田开发开采的进行,单井产量逐年递减,同时,大斜度井甚至水平井的井数逐渐增加。在低产出量的影响下,对于涡轮流量计这一常规流量测量工具,若涡轮启动速度接近或低于井下实际流体流速,涡轮转动不良甚至无法启动,无法获取流量监测数据。另一方面,低产出量又导致轻质相携液能力不足,在较大井斜条件下,井下流体出现回流现象,致使涡轮反向转动,无法构建流动速度剖面。低产量产出井的动态监测成为目前多数油田的难题,伞式流量计因具有集流效果,在改善井下流动速度剖面构建方面具有优势,但目前伞式流量计缺乏试验数据和图版支撑,在实际应用中受到限制。在充分的试验数据分析基础上,研究总结了伞式流量计响应规律和解释图版,并在实际测井过程中对图版进行应用验证,取得了良好效果。     

国家石油天然气大流量计量站检定工艺的优化

国家石油天然气大流量计量站采用直排检定工艺进行流量计检定,在乌鲁木齐分站工程可行性研究过程中,发现检定工况存在高压、大压差、直排管道工艺复杂、温度不稳定等技术难题。基于此,从调整分站压力、流量和计量系统入手,提出了一套天然气计量直排检定工艺优化方案,同时需要注意以下几点:流量调节过程中,分、调流系统和压力调节系统之间相互不影响;在设计过程中,应以"等压切换、分流调节"作为操作原则;分流、调流操作应能较快调节至各流量检定点,并使流量在短时间内稳定;不改变原有直排管道工艺、调压工艺和计量方式;利用直排管道原有计量调压设备,减少投资。该工艺计量站的推广应用,可为国内计量检定站设计提供借鉴。     

高压涡轮流量计及流量计算机的工业性试验

目前国内缺乏自主研发的高压涡轮流量计,而西气东输、川气东送等输气管道对用于贸易计量的涡轮流量计与流量计算机需求旺盛,为此,研发了用于输气管道的TBQM型高精度高压涡轮流量计及FC型流量计算机。介绍了TBQM型高精度高压涡轮流量计的工作原理及性能测试情况,包括耐久性试验、弯矩与扭矩试验、短时过载试验、扰动试验、高低温性能测试等。研发的FC型流量计算机可以连接4路流量计,且具有能量计量功能,可直接通过配置的RS485通信接口接收气相色谱仪的组分分析结果。为了更好地验证TBQM型高精度高压涡轮流量计与FC型流量计算机的准确性和可靠性,分别在镇江分输站、滁州分输站、青山分输清管站进行了超过半年的现场工业性试验,结果表明各项指标和技术性能完全满足工业贸易计量的要求。     

天然气流量计检定站仿真模型及工艺操作优化

随着天然气消费量的爆发式增长,天然气贸易交接计量对流量计的检定需求越来越大。针对流量计检定过程中工况多样、人工检定效率低下等问题,利用水力仿真软件SPS,通过现场瞬态数据分析与校准,构建出与检定站现场精度水平一致的仿真模型。采用阀的流量系数,推导出各阀所对应流量调节的区域范围。将理论计算得出的调节方式通过仿真模型进行验证,结果表明:该调节方法可以减少调节阀的反复动作,优化了检定操作,加快了检定速度。     

腰轮流量计运行管理中存在的问题

介绍了腰轮流量计的基本结构和安装要求,分析了腰轮流量计在现场使用中存在的问题,包括流量计规格选择不当,计量腔中的气体未及时排放,表头的计数器齿轮未定期润滑,现场检定随意采用非相应流量计型号和压力等级的流量计表头进行更换,实际工况与检定工况条件不符,流量计旁通管道截止阀泄漏,以输油泵铭牌上的额定流量核查流量计的流量,新建管道中残留的焊渣和杂物进入流量计的计量腔,对流量计检查不全面,档案资料不齐全等,基于上述问题提出了相应的管理措施.