流量計檢定次級噴嘴檢定流程設計

林振昌 賈進林（北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000）

流量計檢定次級噴嘴檢定流程設計

林振昌 賈進林
（北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000）

次級噴嘴檢定用于檢定標準渦輪流量計，渦輪流量計在靜止時，如果瞬間加速過大，將可能造成渦輪流量計的損害，本文針對該問題，優化管路切換操作流程，對次級管路自動切換問題提出了解決方案。

檢定；次級噴嘴；渦輪；流量計

一、次級檢定系統

次級檢定系統裝置為文丘里管，通過量測收縮管段與進口管道之間的壓差來推算管道流量。次級系統包括檢定系統和控制系統，控制系統通過工控機，采集現場的壓力、溫度等參數，結合流量計設備固有的參數，采用標準固定算法，在工控機內進行數據處理。

次級標準裝置瞬時流量計算使用GBT 21188-2007規定的方法計算，采用如下計算公式：

式中：

qm：質量流量，單位時間內流過文丘里噴嘴的氣體質量；

Ant：文丘里噴嘴喉部的橫截面積；

Cd′：流出系數，Cd′=abRe，其中Ren t為喉部雷諾系數；

Cn：實際氣體一維流的臨界流函數；

p0：噴嘴喉部處氣體的絕對滯止壓力；

R：通用氣體常數；

T0：噴嘴入口處氣體的絕對滯止溫度；

M：摩爾質量。

二、檢定流程設計

次級檢定系統共設置12路噴嘴流量計，各路噴嘴的流量見表1。

為實現自動檢定，且在檢定過程中避免瞬間打開過多的噴嘴管路，流量瞬間增大，造成上游被檢定渦輪的順滑，設定了檢定流程。

次級檢定前準備工作：選擇需要投用的管路，檢定系統實時的將當前檢定點對應的管路、檢定管路各路背壓比情況實時的推送至站控系統，站控系統實時接收。

檢定過程：（a）輸入被檢表信息，設置檢定流量點→（b）系統根據被檢表流量信息和檢定流量點，推薦管路選擇方案→（c）確認檢定參數設置→（d）將切換指令送至站控系統→（e）投運管路上電動閥門具備條件，站控系統執行管路切換邏輯→（f）管路切換→（g）檢定系統開始檢定→（h）檢定過程中，如需增加某點檢定次數或者增加檢定點，系統需進行插值處理→（i）上一點檢定完成后系統判斷是否檢定完畢，如果不是執行（j），如果是執行（k）→（j）檢定系統發出“下一點”檢定指令，將該點的管路組合推送至站控系統，檢定系統發出切換指令，從第（f）步開始執行→（k）如果檢定完成，檢定管路數值、檢定背壓比數值清0，檢定完成→（i）在檢定界面上發出“切走”指令，站控系統將檢定管路上的所有閥門關閉。

管路切換邏輯：（1）觸發管路切換邏輯→（2）判斷當前噴嘴管路是否與將要打開管路有重疊，若無執行3，若有執行4→（3）關閉所有噴嘴管路；所有管路關閉后，判斷第12路是否投用，若投用，則打開XV5121K和XV5122K，判斷第12路是否達到背壓比，達到背壓比后，執行步驟5；若第12路未投用，則判斷第11路是否投用，若投用，則打開XV5111K和XV5112K，打開過程中，判斷第11路是否達到背壓比，如果達到背壓比，執行步驟5；若11和12路均未投用，則提示：小流量回路未投用，不具備自動管路切換條件→（4）關閉未重疊的管路，直到完成關閉→（5）根據檢定流量點管路組合，按管路流量從小到大順序，即從第12路開始往第1路方向開閥，如果未選中或選中且已打開，則跳過，如果選中且未打開，執行該路開閥，當前路達到背壓比時，執行下一路，直至全部完成至第1路→（6）判斷第12路和第11路是否投用，如果未投用，則關閉相應的未投用路。（7）管路切換完畢后。

表1

結語

通過管路流程優化，切換邏輯合理設計，在實際應用中很好的滿足自動計量檢定的需求，保護上游渦輪流量計。

[1] GBT 21188-2007，用臨界流文丘里噴嘴測量氣體流量[S].

TH814

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