摘(zhāi)要：目前，多(duō)數的(de)
孔闆(pǎn)流量計
已(yǐ)經實現了計算機流量系統的(de)自動計量(liàng)，但天然氣孔闆(pǎn)流量計
量(liàng)系統的準(zhǔn)确性無法(fǎ)驗證(zhèng)。針(zhēn)對這一問題，天然氣集輸(shū)過程中孔闆(pǎn)流量計智能(néng)系統的(de)準确性，保證能耗計(jì)算數據的(de)可靠(kào)性，爲(wèi)企業(yè)的節(jiē)能減排提供準确的數據(jù)支持(chí)。
1孔闆流量(liàng)計現狀
天然氣(qì)作爲流動的氣(qì)體，其流量值是(shì)間接(jiē)測量(liàng)得出(chū)的。其測量(liàng)值的(de)準确程度直接(jiē)取決于(yú)所使(shǐ)用(yòng)的計(jì)量設備及(jí)設備的整(zhěng)體安(ān)裝和使(shǐ)用。目前(qián)，我(wǒ)國天然(rán)氣計(jì)量可選用的流(liú)量計(jì)類型(xíng)達到七八(bā)種(zhǒng)以上，但(dàn)在天(tiān)然氣(qì)輸氣(qì)管網(wǎng)中使(shǐ)用的(de)中高壓、
大(dà)口徑(jìng)流量(liàng)計
主要有超聲、
渦輪流量計
和(hé)孔闆等。其(qí)中，孔闆流量計(jì)因爲(wèi)結構簡單(dān)、投資少、計(jì)量精(jīng)度較高，成爲我(wǒ)國天然氣傳輸(shū)過程(chéng)中最主要(yào)的計量方式，在(zài)全國各大油田均有應用(yòng)。在大(dà)慶油田，天(tiān)然氣(qì)的儲(chǔ)運(yùn)傳輸過(guò)程中主要(yào)應(yīng)用(yòng)孔闆流(liú)量計。孔闆流(liú)量計計量(liàng)工作是大慶油田天然氣企業(yè)生産(chǎn)和經營管理中(zhōng)的一項重要技術基(jī)礎工(gōng)作，是(shì)大慶油田(tián)的(de)天(tiān)然氣(qì)勘探(tàn)開發(fā)、生産(chǎn)、經營(yíng)的重要依(yī)據；也是企(qǐ)業内部經(jīng)營管理、計(jì)算和(hé)考核各類設備(bèi)的經濟技(jì)術指标，制定或(huò)調整(zhěng)遠景規劃(huà)及年(nián)度規(guī)劃方面不(bú)可缺少(shǎo)的數據(jù)。
随着科技發展(zhǎn)和自動化水平(píng)的提高(gāo)，計算機(jī)技術已經普及(jí)到了油(yóu)田生産(chǎn)的每一個環(huán)節(jiē)。大慶油(yóu)田爲了(le)保證天然(rán)氣計(jì)量的準确性，減(jiǎn)少天然氣(qì)輸送(sòng)計量(liàng)誤(wù)差，大(dà)量(liàng)引入了天然氣計算(suàn)機(jī)智能計量系統。該(gāi)系統包(bāo)含(hán)現場使用(yòng)的孔(kǒng)闆流量(liàng)計和處理該數據(jù)所使(shǐ)用的(de)計算(suàn)機系(xì)統。傳統孔(kǒng)闆(pǎn)流量計(jì)檢定(dìng)、校準(zhǔn)的方法(fǎ)一般都(dōu)是安裝前(qián)對孔闆流量計(jì)進行檢(jiǎn)定(dìng)，而安裝後由(yóu)于現場(chǎng)條件限制，不進(jìn)行檢定(dìng)、校(xiào)準。衆所周(zhōu)知，孔闆流量計(jì)對安裝有很(hěn)高(gāo)的要(yào)求，不(bú)按照(zhào)标準安裝(zhuāng)的孔闆流量計誤差非常大，特别是引(yǐn)進了孔(kǒng)闆(pǎn)流量計計算(suàn)機系統(tǒng)，其(qí)壓力、溫度、差壓等變(biàn)送器信号(hào)在傳(chuán)輸過(guò)程(chéng)中産生(shēng)的(de)電(diàn)信号漂移(yí)，都可以對最終(zhōng)數據的(de)準(zhǔn)确性(xìng)産生較大的影響，使系(xì)統(tǒng)安裝使用(yòng)後的(de)計量(liàng)準确性問題一(yī)直沒有得到相(xiàng)關數據的驗證(zhèng)。爲了(le)給油田相(xiàng)關企業提供準(zhǔn)确的數(shù)據支(zhī)持(chí)，爲天(tiān)然氣(qì)生産(chǎn)和銷(xiāo)售等相關(guān)單位提供準确的能(néng)耗(hào)數據，大(dà)慶油(yóu)田計量檢定測試所(suǒ)提出(chū)了天然(rán)氣(qì)孔闆流量(liàng)計在線實時校準(zhǔn)方(fāng)法。
2特點
新開發了天(tiān)然氣(qì)在(zài)線(xiàn)實時(shí)校準(zhǔn)技術(shù)，其工作原(yuán)理是：通過(guò)研(yán)發一(yī)套多路(lù)過程(chéng)智能(néng)校驗(yàn)裝置對天(tiān)然氣(qì)系統(tǒng)的(de)壓力、壓差、溫(wēn)度等參數(shù)實現實時(shí)測量(liàng)，對天然氣的組(zǔ)分、天然氣(qì)輸送管道的材質等(děng)數據分析(xī)計算(suàn)，從而(ér)實現(xiàn)天然(rán)氣計量的在線實時檢定。圖1爲(wèi)天然氣流(liú)量智能校驗(yàn)裝置結(jié)構。如圖所示，實(shí)驗平台一共分爲三層(céng)，從(cóng)上到(dào)下分别是工控機、信号調理闆(pǎn)和(hé)接線盒，分别(bié)通過帶有bnc接口(kǒu)的導線(xiàn)相連接(jiē)。整個工控機集(jí)成了(le)控制(zhì)器、多(duō)功能數據采集卡、便攜式觸(chù)摸(mō)屏和便攜式鍵(jiàn)盤，在外(wài)部體積(jī)上減少了(le)空間(jiān)，有(yǒu)利(lì)于天(tiān)然氣(qì)計量的現(xiàn)場校(xiào)準。其中多(duō)功能數據采(cǎi)集卡可以分别作爲外(wài)部差壓、壓力和(hé)溫度信号的(de)輸(shū)入端(duān)，将接(jiē)線盒與電流(liú)轉電壓(yā)信号(hào)闆(pǎn)相連接(jiē)，因此(cǐ)能夠(gòu)得到(dào)外部信号(hào)的電壓信号，最終送(sòng)到控制器進行(háng)數據(jù)處(chù)理，通過(guò)相(xiàng)應(yīng)軟(ruǎn)件後台(tái)計算(suàn)出天然(rán)氣(qì)的具(jù)體流(liú)量。
天(tiān)然氣孔闆流量的在(zài)線(xiàn)實(shí)時校(xiào)準，主要分爲瞬(shùn)時量和累(lèi)計量的計量兩(liǎng)個方面，累積量計算(suàn)是否(fǒu)準确，是以瞬時量(liàng)計(jì)算準确性爲(wèi)前提的(de)，在累(lèi)計量計量(liàng)中，計量(liàng)時鍾必須準(zhǔn)确(què)，即(jí)瞬時量和計量時鍾(zhōng)二者缺一(yī)不可(kě)。瞬時量計算精(jīng)度校準是(shì)依據(jù)靜态(tài)數據的算(suàn)法比對，用(yòng)多路(lù)過程智能校(xiào)驗(yàn)裝置采(cǎi)用(yòng)天然氣流量(liàng)智能校(xiào)驗系統靜(jìng)态測量(liàng)的(de)結果與gb/t21446—2008《用(yòng)标準孔闆流量(liàng)計測量天然氣(qì)流量》附錄(lù)中所(suǒ)提供天(tiān)然氣流(liú)量計算實(shí)例結(jié)果對(duì)比[1]，分(fèn)析(xī)軟(ruǎn)件計算結(jié)果的(de)精度(dù)。在(zài)所有已(yǐ)知條(tiáo)件(jiàn)相(xiàng)同的(de)情況(kuàng)下，靜态測(cè)量實驗結(jié)果見(jiàn)表1。
靜态(tài)測量(liàng)實驗(yàn)結果驗證(zhèng)了多路過程智(zhì)能校驗裝置設計的(de)正(zhèng)确性，符(fú)合gb/t21446—2008《用(yòng)标(biāo)準孔闆(pǎn)流量計(jì)測量天然氣流量》的要(yào)求。
時鍾(zhōng)的準确(què)性必須通過長時間(jiān)時鍾的累(lèi)積來驗證(zhèng)準确(què)性。天然氣流量(liàng)計算(suàn)機(jī)（hc601）采用系(xì)統的(de)硬(yìng)件(jiàn)時鍾(zhōng)中斷(duàn)來獲得，不(bú)受系(xì)統運(yùn)行負荷的影響(xiǎng)，每秒(miǎo)累積(jī)一次，非常(cháng)精準(zhǔn)，因(yīn)此(cǐ)能夠(gòu)保證積累的準(zhǔn)确性。天然氣的(de)靜态測量(liàng)結果的正(zhèng)确(què)性和時(shí)鍾準(zhǔn)确性，通過多路過程智能(néng)校驗(yàn)裝置可(kě)以(yǐ)滿足天然(rán)氣的(de)動态計量基礎，實現天然(rán)氣孔(kǒng)闆(pǎn)流量計計量系統現場在線(xiàn)校準。
3現場應用(yòng)
對某(mǒu)天然氣公司進行現場測(cè)試，在測試中發(fā)現某(mǒu)些(xiē)孔(kǒng)闆(pǎn)流(liú)量計(jì)算(suàn)機系統(tǒng)靜态計量存在(zài)偏差較大，天然(rán)氣供(gòng)應單位一(yī)直同(tóng)天然氣使(shǐ)用單位存(cún)在計量糾紛(fēn)。經過在(zài)線實時檢(jiǎn)定，發(fā)現系統顯示的(de)瞬時量計量和(hé)累計量計量都(dōu)和标準存(cún)在誤(wù)差，經過校準問(wèn)題得到了解決。測試數據與(yǔ)實(shí)際數據(jù)對(duì)比見(jiàn)表2。
針對測試數(shù)據，按照某單位每年實際輸送(sòng)300天計算(suàn)，其每年(nián)少計(jì)量(liàng)的天然(rán)氣量爲(wèi)19152m3。經(jīng)過對(duì)現場(chǎng)設備重新(xīn)校準調試，爲企(qǐ)業的節能減(jiǎn)排(pái)提供了準(zhǔn)确的(de)數據(jù)支持。
4結論(lùn)
天然氣孔闆流(liú)量(liàng)計(jì)在(zài)在線檢(jiǎn)定校準項目(mù)的(de)開展(zhǎn)能爲天然(rán)氣生産(chǎn)及相關(guān)企業提供準确的(de)數據支持，必(bì)将在天然氣(qì)生(shēng)産的(de)各個環節(jiē)發揮重大作用(yòng)。
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