天然氣輸送中流量計計量系統(tǒng)的研究

周廉潔，辛在鵬，楊海英

（中國石油天然氣股份有限公司管道中原輸油氣分公司，山東德州 253000）

天然氣輸送中流量計計量系統(tǒng)的研究

周廉潔，辛在鵬，楊海英

（中國石油天然氣股份有限公司管道中原輸油氣分公司，山東德州 253000）

在天然氣輸送過程中，應用天然氣流量計進行計量，明確輸送天然氣的量，提高計量的精準度，滿足天然氣計量的需要。優(yōu)選最佳的天然氣流量計計量系統(tǒng)，能夠準確計量天然氣的量，達到天然氣計量的技術(shù)要求。

天然氣輸送；流量計；計量系統(tǒng)

天然氣最佳的輸送方式為管道輸送，可達到設計的輸送效率。針對管道輸送的特點，采用超聲波流量計進行天然氣流量的計量，滿足天然氣生產(chǎn)企業(yè)的需要。對超聲波流量計量系統(tǒng)進行分析，研究其在現(xiàn)場實際的應用情況，加強對流量計的維護，提高天然氣流量計量的精準程度。

1 天然氣輸送過程中的流量計量

在天然氣輸送的過程中，為了準確計量輸氣量，采取最佳的流量計量系統(tǒng)，得到精準的計量數(shù)據(jù)，才能滿足天然氣銷售的需要。針對銷售的計量，不允許出現(xiàn)更大的誤差，否則會造成生產(chǎn)企業(yè)或者用戶的損失，后果非常嚴重。

氣體超聲波流量計通過檢測氣體的流動，對超聲波束的脈沖作用，得到氣體的流量數(shù)據(jù)。對于管道輸送天然氣系統(tǒng)的計量，具有優(yōu)越性。因此，一般天然氣管道輸送系統(tǒng)的流量計量，優(yōu)選氣體超聲波流量計進行計量，達到預期的計量效果。

應用超聲波流量計對天然氣的流量進行計量檢測，具體應用的方法包括速度差法、多普勒法以及波束偏移法等，達到天然氣流量計量的效果。現(xiàn)場常用的是超聲波時間法，利用超聲波在輸氣管道中的傳播時間差，計量氣體的流量，具有非常優(yōu)越的特性。

超聲波流量計量系統(tǒng)，針對不同氣體流速的測量，具有更高的精準程度，量程比較寬泛，能夠使用不同的天然氣輸送管道的流量計量。缺陷是價格比較貴，沒有更加完善的規(guī)范，只能測量清潔的天然氣，如果管道輸送的氣體中含有更多的雜質(zhì)，對測量結(jié)果產(chǎn)生不利的影響，同時會影響到超聲波流量計的使用壽命。

2 天然氣輸送中流量計計量系統(tǒng)的研究

選擇超聲波流量計作為天然氣計量儀表，將其與自動控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，形成天然氣流量計計量系統(tǒng)，實時監(jiān)測管道輸送的流量，為天然氣長距離的輸送創(chuàng)造條件。通過SCADA系統(tǒng)對輸氣管道實時進行監(jiān)測和管理，增加流量計量系統(tǒng)，提高流量計量的精準程度，有利于提高管道輸氣的效率，滿足用戶的用氣需要。

2.1 天然氣流量計量儀表的優(yōu)選

長距離輸氣管道的流量計量系統(tǒng)，優(yōu)選超聲波流量計，將流量計量信號，通過傳感器傳輸給控制系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集流量數(shù)據(jù)，為分析天然氣的輸送情況提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在長距離天然氣輸送過程中，選擇的超聲波流量計，依據(jù)管道輸送氣體的流量不同，當DN＞200時，選擇超聲波流量計系統(tǒng)進行計量。現(xiàn)場的流量計量儀表的配置，均采用備用流量計的模式，一旦流量計進行檢定，或者流量計出現(xiàn)故障時，需要備用流量計實施流量的計量。

2.2 天然氣超聲波流量計量儀表的檢定

對于天然氣的貿(mào)易結(jié)算的流量計，屬于國家的檢定范疇。必須保證流量計量儀表的精準度，才能達到計量的效果，符合我國計量法的規(guī)定，避免由于計量誤差的出現(xiàn)，而引起買賣雙方的價格糾紛，給天然氣生產(chǎn)企業(yè)和用戶之間帶來危害。

超聲波流量計需要定期到制定的檢定機構(gòu)進行精度檢定，才能提高天然氣流量計量的精確程度。準確可靠的計量，能夠保證天然氣生產(chǎn)企業(yè)的順利經(jīng)營，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.3 天然氣輸送中超聲波流量計計量系統(tǒng)的應用

超聲波流量計適應于各種流量的天然氣的流量計量，計量精度比較高，測量的寬度能夠滿足管道輸氣的需要，因此，在天然氣輸送過程中的流量計量方面，應用超聲波流量計的計量系統(tǒng)，達到天然氣生產(chǎn)企業(yè)對計量的技術(shù)要求。

超聲波流量計的計量部件和天然氣不直接接觸，有效地防止天然氣對流量計的腐蝕。流量計量的重復性好，對測量現(xiàn)場的安裝要求不高，很容易實現(xiàn)。能夠?qū)崿F(xiàn)雙向計量，增加計數(shù)儲存裝置，能夠通過傳感器將計量數(shù)據(jù)遠傳，給天然氣輸送系統(tǒng)的自控系統(tǒng)提供流量信號，與自控系統(tǒng)密切結(jié)合，實現(xiàn)管道輸氣的流量控制，依據(jù)下游用戶對流量和壓力的要求，輸送天然氣，避免天然氣的浪費，保證安全平穩(wěn)輸氣。

超聲波流量計計量系統(tǒng)不受氣體雜質(zhì)的影響，提高了計量的精確程度，使管道輸送的天然氣流量得到精準的測量。依據(jù)天然氣管道輸送現(xiàn)場的實際情況，在超聲波流量計的前端安裝過濾器，防止天然氣中的雜質(zhì)對流量計量產(chǎn)生更多的誤差，影響到自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。將流量計量系統(tǒng)與管道輸送的控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，合理控制閥門的開度，達到設計的氣體流量，滿足用戶的需要。

為了提高天然氣輸送系統(tǒng)流量計量儀表的自控能力，加強對超聲波流量計的信息處理系統(tǒng)和信息遠傳系統(tǒng)的管理，對天然氣的流量實施動態(tài)管理，為安全平穩(wěn)輸送創(chuàng)造條件。

3 結(jié)論

通過對天然氣輸送中流量計計量系統(tǒng)的研究，提高天然氣計量的精準度，促進天然氣的銷售，提高天然氣生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。優(yōu)選超聲波流量計計量系統(tǒng)，優(yōu)化流量計計量系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)，將信息處理單元通過通訊接口，接入自控系統(tǒng)中，將流量計計量的數(shù)據(jù)傳輸給控制室，通過控制系統(tǒng)的分析和處理，實施遠程的監(jiān)控和管理，達到天然氣管道輸送過程的流量自動計量功能，為合理輸送天然氣提供精準的流量數(shù)據(jù)。

[1] 王家雨.計量系統(tǒng)在天然氣貿(mào)易交接中的應用[J].石油化工自動化，2017，（1）：83-86.

Study on Metering System of Flowmeter in Natural Gas Transportation

Zhou Lian-jie，Xin Zai-peng，Yang Hai-ying

In the course of natural gas transportation，the natural gas flowmeter is used to measure the quantity of natural gas，and the precision of measurement is improved to meet the needs of natural gas measurement.Preferably the best natural gas flow meter metering system，can accurately measure the amount of natural gas to meet the technical requirements of natural gas metering.

natural gas transportation；flowmeter；metering system

TE977

B

1003-6490（2017）12-0166-01

2017-10-09

周廉潔（1988—），男，山東龍口人，助理工程師，主要從事自動化維護相關(guān)工作。