亚洲视频国产视频,亚洲综合首页,亚洲最大色视频,国内精品自产拍在线电影,日韩久久网,久久午夜影院,欧美亚洲高清

  • 歡迎光臨燃?xì)獗硇畔⒕W(wǎng)!
 
當(dāng)前位置: 首頁 » 技術(shù)前沿 » 儀表常識 » 正文

孔板流量計在天然氣計量中的應(yīng)用

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-09-26  瀏覽次數(shù):819

由于歷史原因和自身的特點,孔板流量計在當(dāng)前天然氣計量中占據(jù)很大市場。同時,由于自動化技術(shù)在孔板流量計計量系統(tǒng)中的應(yīng)用,使孔板流量計計量系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)計量過程中人為誤差等不利因素,進(jìn)一步提高了孔板流量計的計量準(zhǔn)確度。
1 天然氣流量計量方法
    我國天然氣計量通常以體積表示,法定單位是立方米。我國規(guī)定天然氣流量測量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是:絕對壓力為0.101325MPa,溫度為23.15℃。天然氣流量計量方法很多,可用的流量儀表也很多,按工作原理大致分為:差壓式流量計、容積式流量計、速度式流量計3種類型。在計量標(biāo)準(zhǔn)方面,目前世界上多數(shù)國家計量標(biāo)準(zhǔn)逐步向IS05167《用孔板測量充滿圓管的流體的流量》靠攏,我國天然氣計量標(biāo)準(zhǔn)也修訂為SY/T6143-1996《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計量方法》。
2 孔板流量計自動計量概況
    所謂自動計量,就是利用變送器實時檢測天然氣流量計量中所涉及到的溫度、壓力、壓差等參數(shù),通過計算機(jī)中的流量計算軟件,實現(xiàn)整個流量測量環(huán)節(jié)中無人工參與的天然氣流量測量。隨著計量技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)運用的普及。實現(xiàn)孔板流量計自動化計量的方案較多,目前主要有以下4種模式。
2.1 單變量變送器+流量計算機(jī)(或工控機(jī))
    利用單變量模擬變送器分別檢測溫度、壓力、差壓,并將檢測到的電信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20MA模擬信號送人流量計算機(jī)(或工控機(jī))的數(shù)據(jù)采集卡,通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,在流量計算機(jī)(或工控機(jī))上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量以及實現(xiàn)其他輔助功能。此方式屬傳統(tǒng)自動計量模式,缺點為采集、傳輸為模擬信號,抗干擾能力較差,由于信號轉(zhuǎn)換等問題計量精度難以提高,而且硬件較復(fù)雜、中間環(huán)節(jié)較多、可靠性較差??蓴U(kuò)展為:單變量變送器+流量計算機(jī)+工控機(jī),從而實現(xiàn)流量計算與顯示分開,提高系統(tǒng)的可靠性和可視性。
2.2 多變量變送器+流量計算機(jī)(或工控機(jī))
    利用1臺多變量智能變遞器同時檢測溫度、壓力、差壓等,采用現(xiàn)場總線制,通過數(shù)字信號傳輸,送入流量計算機(jī)(或工控機(jī))數(shù)據(jù)采集卡后上通過流量計算軟件計算出天然氣瞬時流量、累積流量及實現(xiàn)其他功能。此方式硬件連接簡化了許多,提高了系統(tǒng)的可靠性和測量精度。但由于變送器僅檢測測量信號不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,因此在校準(zhǔn)時必須和流量計算機(jī)一起實行聯(lián)校。采用流量計算機(jī)或工控機(jī)主要區(qū)別在于流量計算部分。流量計算機(jī)是專用的固化軟件實現(xiàn)計算和數(shù)據(jù)存儲,比較穩(wěn)定可靠,可信任度較高;工控機(jī)上軟件計算一般自主開發(fā),便于軟件升級和系統(tǒng)維護(hù),由于計算量大,特別是多路計量時,可靠性稍微差些。為增加系統(tǒng)的可靠性和操作界面直觀化,這種方式也可擴(kuò)展為:多變量變送器+流量計算機(jī)+工控機(jī),即流量計算機(jī)中實現(xiàn)流量計算,工控機(jī)上實現(xiàn)顯示。
2.3 多變量智能變送器+工控機(jī)
    此方式與模式2比較,主要區(qū)別是變送器內(nèi)固化了流量處理軟件,使得變送器可以就地顯示瞬時測量參數(shù)和計算瞬時流量,并通過數(shù)字信號傳輸,送入工控機(jī)顯示和實現(xiàn)其他輸助功能。所測量的流量值必須在工控機(jī)上進(jìn)行二次處理,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的累積和存儲功能。采用這種方式,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化,變送器可單校也可聯(lián)校,易于維護(hù)。但由于在工控機(jī)內(nèi)實現(xiàn)流量的累積和存儲,可靠性較差,易造成數(shù)據(jù)丟失。
2.4 一體化智能儀表+工控機(jī)
    主要利用一體化智能儀表實現(xiàn)了變送器與流量計算機(jī)的一體化。不僅自帶數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)瞬時參數(shù)及流量的顯示,以及累積流量和歷史數(shù)據(jù)的再現(xiàn);而且在儀表的運行方面,采取了多種電源保障方式:內(nèi)電池組、太陽能和外接電源等,實現(xiàn)了在無電力供應(yīng)情況下,可以獨立自成計量系統(tǒng),就地顯示天然氣瞬時流量、累積流量和數(shù)據(jù)的存儲、再現(xiàn)等;正常情況下可通過現(xiàn)場總線和上位機(jī)連接,實行數(shù)字信號傳輸上傳顯示,也可以在工控機(jī)上實行二次數(shù)據(jù)處理,組成的計量系統(tǒng)更加靈活、可靠。采用這種方式,實現(xiàn)了計量數(shù)據(jù)的無憂化,使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作更簡單、更可靠、更易維護(hù);不僅可以單校也可以聯(lián)校。采用獨立的計量回路,減少了數(shù)據(jù)傳輸過程的干擾,提高了計量的精度。
3 自動計量方案選擇的原則
    由于天然氣流量計量是一種間接的、多參數(shù)的、動態(tài)的、不可再現(xiàn)的測量,天然氣的流量計量是流量測量中的難點之一。因此,在選擇具體方案時,應(yīng)著重考慮系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性和先進(jìn)性。一般主要遵從以下原則
3.1 數(shù)據(jù)的安全性原則
    指在非儀表故障的情況下,計量系統(tǒng)能夠提供準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù),以實現(xiàn)對天然氣管網(wǎng)的有效監(jiān)控,并保證數(shù)據(jù)的可靠性,為企業(yè)信息系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)管理、經(jīng)營、指揮、協(xié)調(diào)提供重要依據(jù)。計量是信息系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)源,一旦出現(xiàn)問題,將給企業(yè)帶來不可估量的損失。因此,數(shù)據(jù)源要求準(zhǔn)確、齊全、完整、可靠。為此在選擇方案時,首要問題就是考慮計量數(shù)據(jù)的安全性。由于針對天然氣集輸企業(yè)分散、環(huán)境因素惡劣,要充分考慮計算機(jī)故障、電力供應(yīng)等實際情況,做好預(yù)案,避免由此而引起的數(shù)據(jù)丟失。
3.2 計量回路的獨立性原則
    主要是為了保證在計量系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,盡量減少故障的影響面,降低故障的影響程度,從而維護(hù)企業(yè)的安全平穩(wěn)運行和經(jīng)濟(jì)效益。
3.3 使用操作的簡單、可靠原則
    由于天然氣集輸企業(yè)的站、場一般都比較分散,專業(yè)人員相對較少。因此,在選擇、設(shè)計方案時要充分考慮操作、維護(hù)的簡要性,做到簡單易用、高可靠、低維護(hù),從而確保計量系統(tǒng)的長期、穩(wěn)定運行。
3.4 兼顧發(fā)展的原則
    伴隨天然氣貿(mào)易的發(fā)展對天然氣計量的精度和計量方式的要求也越來越高。在選擇時要考慮天然氣計量交接方式的可能改變和實時計量補償?shù)目赡埽缭诰€色譜分析、實時補償、能量計量等。如果要在企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,建立以企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)為紐帶的站控系統(tǒng),則應(yīng)考慮實現(xiàn)計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程組態(tài)。
3.5 計算方法和計算軟件的合法性原則
    在天然氣貿(mào)易計量中要充分考慮到計算方法和計算軟件的合法性問題,避免由此而引起不必要的計量糾紛。由于天然氣計量方法的多樣性,應(yīng)考慮計算軟件的獨立化,這樣才便于流量計算軟件的升級。在具體的計量系統(tǒng)中應(yīng)采用用戶認(rèn)可的特定計算方法或是以合同、協(xié)議的方式規(guī)定計算方法。
3.6 技術(shù)先進(jìn)、成熟的原則
    現(xiàn)代計量逐步發(fā)展成為一門綜合性的專業(yè)技術(shù),它是集成計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)結(jié)晶。由于各儀表廠家技術(shù)水平的不平衡,在選擇方案時一定要有預(yù)見性。
4 存在的問題
    盡管孔板流量計自動計量系統(tǒng)的發(fā)展越來越完善,但由于設(shè)備、測量儀表本身的原因和自動計量技術(shù)上的局限性,在提高計量的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)處理上,仍存在一些問題。
4.1 節(jié)流裝置帶來的誤差
    首先,孔板流量計在流體較為干凈、流經(jīng)節(jié)流裝置前直管段比較理想(遠(yuǎn)大于10倍圓管直徑)、流體處于紊流狀態(tài)(雷諾數(shù)大于4000)時,其準(zhǔn)確度可達(dá)0.75級。但由于氣質(zhì)、計量直管段沒有達(dá)到要求,孔板產(chǎn)生誤差的因素有:孔板人口銳角損傷;液體及固體污物堆積在孔板表面,使孔板表面粗糙度改變,大大增加測量誤差。根據(jù)對現(xiàn)場使用過的孔板所作測量統(tǒng)計,孔板在剛開始投用時,準(zhǔn)確度可達(dá)1%,連續(xù)運行3月后,其測量準(zhǔn)確度僅達(dá)到3%甚至更低。其次,量程比的問題。量程比(3:1)是孔板流量計最大的缺憾。盡管現(xiàn)在已有寬量程比的變送器,但在對于瞬間流量變化范圍很大,流量低于最大流量的30%時,由于節(jié)流式測量方法原因,計量的精度將大幅度降低。因此,為了提高量程比,可以考慮利用變送器寬量程的特點,運用軟件的方式實現(xiàn)量程的自動調(diào)整(軟維護(hù)),從而擴(kuò)大量程比,提高測量的有效范圍,保證計量的準(zhǔn)確性。
4.2 現(xiàn)場變送器的誤差
    現(xiàn)場壓力、并壓變送器本身能達(dá)到的準(zhǔn)確度是實現(xiàn)整個計量系統(tǒng)準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。因此,要保證差壓變送器、溫度傳感器、壓力傳感器的本身準(zhǔn)確度為A級,即時進(jìn)行檢定,保證其準(zhǔn)確度。
4.3 異常數(shù)據(jù)的處理問題
    任何系統(tǒng)都有可能出現(xiàn)故障,可能出現(xiàn)一些異常的無理數(shù)據(jù)。因此為了維護(hù)貿(mào)易雙方的利益,對可能出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)問題在設(shè)計時要充分考慮數(shù)據(jù)的審慎可修改性,從而避免異常數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)并參與累積計算,造成計量數(shù)據(jù)的混亂。
4.4 操作界面和過程數(shù)據(jù)的利用問題
    由于天然氣輸送的連續(xù)性、動態(tài)性、瞬間的不確定性以及不可再現(xiàn)等特點,實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,對數(shù)據(jù)形成的全過程進(jìn)行有效的監(jiān)控和保存,有利于數(shù)據(jù)異常的分析和控制,是數(shù)據(jù)管理中重要的一環(huán)。目前的自動計量系統(tǒng)在此方面有所考慮,但過程數(shù)據(jù)的應(yīng)用、分析、界面功能尚不完全,還有待于完善。
5 結(jié)論
    在采用孔板流量計測量天然氣流量時,如對孔板流量計的一次裝置(孔板節(jié)流裝置)和二次儀表(差壓、靜壓、溫度、天然氣物性參數(shù)計量器具等)配套儀表的選擇、設(shè)計、安裝、使用都嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,并在受控狀態(tài)下使用時,其流量測量準(zhǔn)確度是可以控制在±1%~±1.5%范圍內(nèi)的。
    根據(jù)實際應(yīng)用情況,就提高計量準(zhǔn)確度提出以下控制方法及建議。
5.1 孔板節(jié)流裝里必須符合標(biāo)準(zhǔn)
    孔板節(jié)流裝置應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)安裝設(shè)計,根據(jù)孔板前阻力件形式配接足夠長度的直管段,一般應(yīng)至少前30D。長慶氣田在開發(fā)初期部分集氣站因設(shè)計原因流量計直管段長度為前10D后5D,造成天然氣計量輸差達(dá)到±5%~±8%。分析原因后經(jīng)技術(shù)改造,計量管段改為前30D后10D,使計量輸差降低到±1.5%。
5.2 氣流中存在脈動流的改善措施
    在天然氣計量中由于各種原因使天然氣脈動,可以采取以下措施減小脈動流的影響。
(1)在滿足計量能力的條件下,應(yīng)選擇內(nèi)徑較小的測量管,使Δp、β在比較高的雷諾數(shù)下運行。
(2)采用短引壓管線,盡量減少引壓管線系統(tǒng)中的阻力件,并使上下游管段相等,以減少系統(tǒng)中產(chǎn)生諧振和壓力脈動振幅的增加。
(3) 采用自動清管系統(tǒng)或低處安裝分液器來降低管線中積液引起的脈動。為使天然氣流量計量達(dá)到具有最佳的計量性能,應(yīng)將天然氣中的水分徹底脫出。
5.3 加強(qiáng)計量管理、建立健全各項規(guī)章制度
    嚴(yán)格貫徹執(zhí)行SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn),確保裝置完全符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。建立健全各項規(guī)章制度,如定期維護(hù)制度、周期送檢制度,加強(qiáng)對天然氣生產(chǎn)情況的監(jiān)測,及時消除誤差。長慶氣田根據(jù)氣質(zhì)的凈化程度,規(guī)定集氣站、貿(mào)易交接計量孔板定期清洗檢查,同時還配備孔板綜合測試儀定期對孔板進(jìn)行幾何尺寸檢定,使集氣站單井計量輸差能有效控制在±1.0%以內(nèi)。
 
免責(zé)聲明:
本站所提供的文章資訊、圖片、音頻、視頻來源于互聯(lián)網(wǎng)及公開渠道,僅供學(xué)習(xí)參考,版權(quán)歸原創(chuàng)者所有! 如有侵犯您的版權(quán),請通知我們,我們會遵循相關(guān)法律法規(guī)采取措施刪除相關(guān)內(nèi)容。


 
[ 技術(shù)前沿搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 
 
 
一周資訊排行
圖文推薦