摘(zhai)要:目前,多數的(de)
孔闆流(liu)量計
已(yi)經實現(xian)了計算機流(liu)量(liang)系統的(de)自動計量(liang),但天(tian)然氣(qi)孔闆流量(liang)計
量(liang)系統的準(zhun)确性無法(fa)驗證(zheng)。針對這(zhe)一問題,天然氣集輸過(guo)程中孔(kong)闆(pan)流量計智(zhi)能系(xi)統的(de)準确性,保證能(neng)耗計算數據的(de)可靠(kao)性(xing),爲(wei)企業的節(jie)能(neng)減排提(ti)供準确的(de)數據(ju)支持(chi)。
1孔(kong)闆(pan)流量(liang)計現(xian)狀(zhuang)
天(tian)然氣(qi)作爲流動的氣(qi)體,其流量值是(shi)間接測量(liang)得出(chu)的。其(qi)測量(liang)值的準确(que)程(cheng)度(du)直接(jie)取決(jue)于所使用的計(ji)量(liang)設備及(ji)設備的整(zheng)體安(an)裝和(he)使(shi)用(yong)。目前(qian),我國天(tian)然(ran)氣計量可(ke)選(xuan)用(yong)的流(liu)量計類型(xing)達到(dao)七八種以上,但(dan)在天然氣(qi)輸氣管網(wang)中(zhong)使用的(de)中高壓、
大(da)口徑流量(liang)計
主要有(you)超聲(sheng)、
渦輪(lun)流量計
和(he)孔闆等。其(qi)中,孔闆流(liu)量計(ji)因爲結構(gou)簡單(dan)、投資少、計(ji)量精(jing)度較高,成(cheng)爲我(wo)國天然(ran)氣(qi)傳輸(shu)過程(cheng)中最主要(yao)的計(ji)量方(fang)式,在(zai)全國(guo)各(ge)大油田(tian)均有(you)應用(yong)。在大(da)慶油田,天(tian)然氣(qi)的儲運(yun)傳輸過(guo)程中(zhong)主要應用(yong)孔闆(pan)流量(liang)計。孔闆流量計(ji)計量(liang)工作(zuo)是大慶油(you)田天然氣企業(ye)生産和(he)經營管(guan)理中的(de)一項重(zhong)要技(ji)術基(ji)礎工(gong)作,是(shi)大慶(qing)油田(tian)的天(tian)然(ran)氣(qi)勘探開發(fa)、生産、經營(ying)的重要依(yi)據;也是企(qi)業内部經(jing)營管(guan)理、計算和考核(he)各類設備(bei)的經濟技(ji)術指标,制(zhi)定或調整(zheng)遠景規劃(hua)及年(nian)度規(gui)劃方面不(bu)可缺(que)少的數據(ju)。
随着(zhe)科技(ji)發展(zhan)和自(zi)動化(hua)水平(ping)的提(ti)高,計(ji)算機(ji)技術(shu)已經(jing)普及到了(le)油田(tian)生産(chan)的每一個(ge)環節(jie)。大慶油田爲了(le)保證(zheng)天然(ran)氣計量的(de)準确性,減(jian)少天(tian)然(ran)氣輸送計量誤(wu)差,大量(liang)引入了(le)天(tian)然氣(qi)計算(suan)機(ji)智(zhi)能計(ji)量系統(tong)。該(gai)系統(tong)包含(han)現場使用(yong)的孔(kong)闆(pan)流(liu)量計(ji)和處理該數據(ju)所使用的(de)計算(suan)機系統(tong)。傳(chuan)統孔(kong)闆流量計(ji)檢定(ding)、校準的方法一(yi)般都是(shi)安裝前對孔(kong)闆(pan)流量計(ji)進行檢定(ding),而安(an)裝後(hou)由(you)于(yu)現場(chang)條件限(xian)制(zhi),不進行檢定、校準。衆(zhong)所周知,孔(kong)闆流量計(ji)對安裝有(you)很高的要(yao)求,不按照(zhao)标準(zhun)安裝(zhuang)的孔闆(pan)流(liu)量計誤差(cha)非(fei)常大,特(te)别是引進(jin)了孔(kong)闆流量(liang)計計算(suan)機系統,其(qi)壓力(li)、溫度(du)、差壓等變(bian)送器(qi)信号(hao)在傳(chuan)輸過程中(zhong)産生(sheng)的電信(xin)号(hao)漂移(yi),都可以對最終(zhong)數據(ju)的準(zhun)确性(xing)産生較大的影(ying)響,使系統安裝(zhuang)使用(yong)後的計量(liang)準确性問(wen)題一(yi)直沒(mei)有得到相(xiang)關數(shu)據的(de)驗證。爲了(le)給(gei)油田相(xiang)關企業提(ti)供準(zhun)确的數(shu)據支持(chi),爲天然氣(qi)生産和銷售(shou)等相關(guan)單位(wei)提供(gong)準确(que)的能(neng)耗數據,大(da)慶油田計量檢定測試(shi)所提出(chu)了天然(ran)氣(qi)孔闆流量計在線實(shi)時校準方(fang)法。
2特(te)點
新(xin)開(kai)發(fa)了天(tian)然氣(qi)在線實時(shi)校準(zhun)技術,其工(gong)作原(yuan)理是:通過研發(fa)一(yi)套多路(lu)過程智能(neng)校驗(yan)裝置對(dui)天然氣(qi)系統的(de)壓(ya)力、壓差、溫度等(deng)參數(shu)實現實時(shi)測量(liang),對天(tian)然氣(qi)的組(zu)分、天(tian)然氣(qi)輸送管道(dao)的材質等(deng)數據(ju)分(fen)析計算,從而(er)實現(xian)天然(ran)氣計(ji)量的(de)在線實時(shi)檢(jian)定。圖1爲(wei)天然(ran)氣流(liu)量智(zhi)能校(xiao)驗裝置結(jie)構。如(ru)圖(tu)所示,實(shi)驗平(ping)台(tai)一共分(fen)爲三層(ceng),從(cong)上到下分(fen)别(bie)是工控(kong)機、信(xin)号調(diao)理闆和接(jie)線(xian)盒(he),分别(bie)通過帶有BNC接口的導線(xian)相(xiang)連接(jie)。整個工(gong)控(kong)機集(ji)成了(le)控制器、多(duo)功能數據(ju)采集(ji)卡、便(bian)攜式觸摸(mo)屏和(he)便攜(xie)式鍵盤,在外部體積(ji)上減(jian)少(shao)了(le)空間(jian),有利(li)于天然氣(qi)計量的現(xian)場校準。其(qi)中多功能(neng)數據(ju)采(cai)集(ji)卡可(ke)以分(fen)别作爲外(wai)部差壓、壓(ya)力和溫度信号(hao)的輸(shu)入端(duan),将接(jie)線盒(he)與電(dian)流(liu)轉電壓(ya)信号闆相連接(jie),因此(ci)能(neng)夠得到(dao)外部信(xin)号(hao)的電壓信(xin)号(hao),最終送(song)到控(kong)制器進行數據(ju)處(chu)理(li),通過(guo)相應軟件(jian)後台(tai)計算(suan)出天然氣(qi)的具體(ti)流(liu)量。
天然氣(qi)孔(kong)闆流量(liang)的在線實(shi)時校準,主要(yao)分爲瞬(shun)時量(liang)和累(lei)計量的計(ji)量(liang)兩個方(fang)面,累(lei)積量(liang)計算是否(fou)準确,是以(yi)瞬時量計(ji)算準(zhun)确性(xing)爲(wei)前提的(de),在累計(ji)量(liang)計量中,計量時鍾必(bi)須準确,即(ji)瞬時(shi)量和(he)計(ji)量時鍾(zhong)二者缺一不可。瞬時(shi)量(liang)計(ji)算精(jing)度校(xiao)準是(shi)依據靜态數據(ju)的算(suan)法比(bi)對,用(yong)多路(lu)過程(cheng)智能校驗(yan)裝置采用天然氣流(liu)量智能校(xiao)驗系(xi)統靜(jing)态測(ce)量的結果(guo)與GB/T21446—2008《用(yong)标準(zhun)孔闆(pan)流量(liang)計測量(liang)天然氣(qi)流量》附錄中所(suo)提供天然(ran)氣流(liu)量計算(suan)實(shi)例結(jie)果對(dui)比[1],分析軟(ruan)件計算(suan)結(jie)果的(de)精度(du)。在(zai)所(suo)有已(yi)知條件相(xiang)同的情況(kuang)下,靜态測(ce)量實驗結(jie)果見(jian)表1。
靜态測量實驗結果(guo)驗證(zheng)了多(duo)路過(guo)程智(zhi)能校(xiao)驗裝置設(she)計的(de)正确性,符合GB/T21446—2008《用(yong)标準孔闆(pan)流量(liang)計測量天(tian)然氣流(liu)量》的要(yao)求。
時鍾的(de)準确(que)性必(bi)須通過長(zhang)時間時鍾(zhong)的累積來(lai)驗證準确(que)性。天然氣(qi)流量(liang)計算(suan)機(HC601)采用系(xi)統的硬(ying)件(jian)時鍾中斷(duan)來(lai)獲得,不(bu)受系統運行負荷的(de)影響,每秒(miao)累積一次(ci),非常精準,因此(ci)能夠(gou)保證積累的準(zhun)确性(xing)。天然氣的(de)靜态(tai)測(ce)量結果(guo)的正确性和時(shi)鍾準确(que)性(xing),通過(guo)多路過(guo)程(cheng)智能(neng)校驗裝(zhuang)置(zhi)可以(yi)滿足天(tian)然(ran)氣的(de)動态計量基礎(chu),實現(xian)天然(ran)氣孔(kong)闆流量計(ji)計量系統現場(chang)在線(xian)校準。
3現場(chang)應用(yong)
對某(mou)天然氣公(gong)司進行現(xian)場測試,在(zai)測試(shi)中發(fa)現某(mou)些(xie)孔(kong)闆流量計(ji)算(suan)機系統(tong)靜态計量(liang)存在(zai)偏差(cha)較大,天然(ran)氣供應單位一直同(tong)天然(ran)氣使(shi)用單(dan)位(wei)存(cun)在計(ji)量糾(jiu)紛(fen)。經過在(zai)線實時檢(jian)定,發現系(xi)統顯(xian)示的(de)瞬時量計量和累計(ji)量計量都(dou)和标準存(cun)在誤(wu)差,經過校(xiao)準問(wen)題得(de)到(dao)了(le)解決(jue)。測試(shi)數據(ju)與實(shi)際數據對比見(jian)表2。
針(zhen)對(dui)測試數(shu)據,按照(zhao)某(mou)單位(wei)每年(nian)實(shi)際輸送(song)300天計算,其(qi)每年(nian)少計(ji)量(liang)的天然(ran)氣量爲19152m3。經過對現場(chang)設(she)備(bei)重新(xin)校準(zhun)調試(shi),爲企(qi)業的節(jie)能減排(pai)提供(gong)了(le)準(zhun)确的(de)數據支持。
4結論(lun)
天然氣孔闆流(liu)量計(ji)在在(zai)線檢(jian)定校準項目的開展(zhan)能(neng)爲天然(ran)氣生(sheng)産及(ji)相關(guan)企業提供(gong)準确(que)的數(shu)據(ju)支持,必(bi)将在(zai)天(tian)然氣生(sheng)産的(de)各個(ge)環節(jie)發揮(hui)重大(da)作用(yong)。
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