实施SY/T6143──1996标准的说明

在国家石油天然气行业标准SY/T6143—1996“天然气流量的标准孔板计量方法”颁布后，该标准代替SY104—83标准，凡使用标准孔板测量天然气流量均应按该标准实施。由于目前现场绝大多数的计量点配用的二次仪表为CW—430双波纹差压流量计、水银温度加求积仅、计算器并采用人工求积计算，要严格按该标准实施有一定难度，本文说明了我国目前天然气计量现场标准孔板配用的两种二次仪表的三种计算处理办法，特别重点介绍配用CW－430双波纹差压流量计水银温度计加求积仅，计算器的室内、现场的变通化简处理办法。     

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当前我国管道天然气计量系以体积表示，就其计量器具而言，差压式流量计、容积式流量计和速变式流量计都有，但大流量计量大多仍采用标准孔板差压式流量计，其流量计量标准招待我国SY／T6143－1996《天然气流量的标准孔板计量方法》。文章介绍目前常用的三种流量计的优缺点比较；天然气标准孔板差压式流量计算机自动计量系统的检定，其中包括：标准孔板节流装置，静压、差压变送器、温度传感器、数据采集系统等组件的检定；以及计量器具的正确使用和维护。最后，文章指出目前流量计量的发展主要是二次仪表的发展，籍助应用计算机大大提高流量法的测量范围和准确度，但对用户来说，应选择性／价比合适的仪表，并要考虑所选用仪表要便于检定、维护，同时，计量检定部门则应跟上发展，为广大用户提供技术支持。     

孔板在使用中出现部分偏离标准规定的处理及探讨

总公司行业标准ＳＹ／Ｔ６１４３－１９９６《天然气流量的标准孔板计量方法》在附录Ｃ中对孔板部分偏离标准作了规定，但现场实测孔板入口直角边缘尖锐度难度较大。为此本文对孔板尖锐度磨蚀变钝问题、磨蚀原因及特点进行了分析阐述，并讨论了磨蚀与寿命、实测ｒｋ问题，最后给出了两种替代实测ｒｋ较困难的方法－指数方程法与采用耐磨孔板法。对现场天然气流量计量工作者有积极实际意义。     

用孔板计量时天然气的物性与流量的计算

用孔板流量计测量天然气流量时,天然气的流量测量准确度,不仅取决于节流装置和二次仪表,还与天然气物性参数的计算和采用的计量标准有关。本文结合 AGA3(85)、AGA3(90)、SYL04-83标准对天然气的物性参数计算与流量计算进行了探讨。     

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目前孔板流量计仍然在天然气计量中占主导地位。随着计算机、变送器和通讯等技术的发展，充分利用先进技术，使孔板流量计发挥其标准化程度高、研究深入的技术优势，实现天然气流量的自动计量是孔板流量计发展的必然趋势。根据目前孔板流量计实现天然气自动计量的多种模式，通过分析、比较，提出了选择最佳自动计量模式的6项原则: 数据的安全性原则; 计量回路的独立性原则; 使用操作的简单、可靠原则; 兼顾发展的原则；计算方法和计算软件的合法性原则; 技术先进、成熟的原则。并通过应用实例，说明了利用多变量变送器，采用一体化自成系统的计量仪表，利用现场总线技术，通过数字信号传输，实现多参数的实时补偿，组成真正意义上的集散控制系统，是科学、准确计量天然气流量的最佳方式。     

油田伴生天然气的计量

油田伴生气（又称湿气）一般采用标准孔板流量计计量,即采用SY／T6143－1996《天然气流量的标准孔板计量方法》行业标准进行设计与计算。该标准中《天然气压缩因子的计算》引用了AGANX－19,提出当天然气真实相对密度和组分超出规定范围时,建议采用美国煤气羁会输气计量委员会的AGA8号报告进行计算。此标准可满足大我数管输天然气的计量要求,但对油田伴生气（高密度值的湿气）按标准中推荐的公式计算压缩因子,将超出限制条件而无法计算出结果。因此标准中提供的因子计算公式不适合油田伴生天然气的计算。     

用标准孔板计量天然气

我国各油、气田和厂矿企业的天然气计量大多采用标准孔板配二次仪表的方法计量。这种方法在国内、外油气田使用时间较长,比较可靠耐用,获得了广泛的信任。有些油气田,由于计量分离器和生产分离器的分离效果不理想,分离后的天然气仍含有相当多的其他组分,使许多测量气体的仪表不能处于正常良好的运行状态,如气体罗茨流量计、气体涡轮流量计等。含有油和水分的天然气给上述计量仪表的正常使用造成一定困难,而标准孔板却能在这种恶劣的环境下有较好的适应性,比其他仪表耐用和可靠。目前,国内均以体积流量作为天然气流量计量的结果值。…     

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差压式孔板流量计目前仍是我国进行天然气流量计量的主导流量计,截至2004年7月长庆气田应用该型流量计总量近300套。SY/T6143-1996“天然气流量的标准孔板计量方法”标准中认为,天然气流量测量不确定度主要由3个方面引起：流量计算方程描述流动状态真实性的不确定因素;被测介质实际物理性质的不确定度因素;测量中重要设备的不确定度因素。为此,文章从以上3个方面对差压式孔板流量计进行了不确定度研究和实验,包括流出系数、孔板技术指标的变化对天然气流量的影响,可膨胀系数、二次仪表的不确定度、天然气组分变化、天然气含水对天然气流量的影响,并就这些误差因素分别从节流装置的选择、脉动流的改善、规范各项规章制度、建立量值溯源体系等方面提出了建议。     

基于新标准的天然气计量系统

1．SY／T6143 2004标准优点 目前，大庆油田各采油厂和天然气公司用于厂外输气和返输干气的计量系统，大都采用石油天然气行业标准SY／T6143-1996《天然气流量的标准孔板计量方法》，该标准是石油行业有关用标准孔板测量天然气流量的方法标准。     

具有温度压力补偿的天然气计量系统的流量计算

油田天然气的计量,通常是采用测量节流孔板前后差压的方法。目前,在转油站和计量间多数采用双波纹管差压计测量节流孔板前后的差压,然后根据仪表系数计算天然气的流量。天然气的流量受天然气的温度和压力的影响。若测量点的温度和压力不同,则相同流量所产生的差压就不同,仪表系数是在特定的温度和压力下计算出来的。当温度或压力变化时,再用上述的仪表系数来计算流量,就会产生较大的误差。随着油田计量水平的提高,在联合站、天然气增压站,逐渐采用电动单元组合仪表代替双波纹管差压计来计量天然气的流量。这套计量系统是由差压变送器、压力变送器、温度变送器、乘除器、开方器和记录仪组成。记录仪的指示值与流量成比例关     

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当前，现场采用的天然气标准孔板为一次检测装置的流量测量系统，其主要为机械式和电动单元组合式仪表流量测量系统两种类型。前者系由感测元件因变形产生位移，通过机械杠杆放大驱动记录笔运动，记录纸则采用钟表机构驱动；后者的流量计量系统则根据不同要求进行组合，通常仪表为差压、压力、温度变送器和记录仪表，或采用计算机进行压力、温度自动补偿和进行压力、温度、密度全补偿的智能流量仪，以及由此派生的其他测量系统。同时还介绍了这些系统的仪表流程图、主要构成和优缺点。最后指出了计量仪表需要认可和定期送检。     

SY/T 6143-1996标准适用性分析

从编制ＳＹ／Ｔ ６１４３－１９９６标准的历史背景出发,分析为什么采用ＧＢ／Ｔ ２６２４－９３标准引用的Ｓｔｏｌｚ公式计算孔板流量计的流出系数Ｃ,为什么采用ＰＡＲ ＮＸ－１９公式计算天然气超压缩因子Ｆｚ。在目前ＩＳＯ５１６７－１标准修订后,采用ＡＰＩ＋ＮＥＬ公式替代原Ｓｔｏｌｚ公式;天然气压缩因子计算,国家标准即将等效采用ＩＳＯ／ＤＩＳ１２２１３标准。本文就这两个问题进行对比计算分析,说明在国际ＧＢ     

新型天然气计量装置

（1）传统的孔板流量计量方法是通过标准孔板节流装置和双波纹管差压计来计量。此法计量精度差，自动化程度低，天然气量受人为因素影响较大，现在应用的已经不多。80年代开始这种计量方式有所改进，出现了利用二次仪表取压力、差压以及温度信号，在计算机或集成的流量积算仪中进行流量累积的计量方式，这较原来的双波纹管差压计有了很大的提高，计量精度也有所提高，根据二次仪表的精度不同，整套系统的精度能达到1％～2％。     

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随着我国城镇民用气、商用气和小型工业用气用户的迅速发展，市场需要能准确计量这些中小天然气流量的计量器具。文章简要分析了天然气市场长期来使用的LLQ型腰轮流量计、孔板夹持器配CWD－430双波纹管差压计产生计量误差的原因。着重介绍了几种适合计量天然气中小流量的新型智能流量计量仪表的性能特点，以及对LUXZ型旋进旋涡智能流量计、TDS型智能旋进流量计和TBQZ型智能气体涡轮流量计等仪表进行的现场流量计量对比试验，最后提出了选用计量天然气中小流量仪表的建议。     

天然气流量计算机

目前市场上各类天然气流量的计量仪表已日臻完善,但随着计算机技术的高速发展,可对测试的数据进行更为精准的计算,流量计算机应运而生。ECHO5802天然气孔板流量计算机是北京安控公司专门为孔板流量计配套开发的用于天然气流量计量的新型流量积算装置,由信号采集、流量计算和处理单元以及输出单元构成。     

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本文用法定单位制单位时SY L04-83标准(天然气流量的标准孔板计量方法)的计算公式进行了推导和说明,对二次测量仪表的三种组合方式的优缺点进行了比较,供实施和修改参考。     

OCP技术在天然气流量计算中的应用

介绍了OPC技术及其应用于天然气流量计算的实现过程，设计了基于SY／T16143《天然气流量的标准孔板计量方法》标准的天然气流量计算软件。该软件在新疆某输气管道和成都某天然气项目中都获得了成功应用。     

基于SY/T6143-2004标准的天然气孔板流量计算软件

以新标准为基础,设计了一套集孔板流量计算、选型为一体的计算软件.采用该软件可提高孔板流量计量的精度,精确计算孔板开孔直径,准确对配套差压变送器等仪表进行选型,对于天然气公司控制计量输差,实现节能减排目标,提高经济效益等都具有重大而深远的意义.实验证明,采用本软件计算天然气体积流量,计量误差从2%减小至0.5%.     

长庆气田执行计量新标准后的改进措施

长庆气田的显著特点是低渗透、低丰度、中低产、地域跨度大、计量点多、单管输送量大。该气田所采用的天然气流量测量方法为体积计量法，天然气计量依据的主要行业标准为SY/T6143 -1996（《天然气流量的标准孔板计量方法》），但随着新行业标准SY/T6143 -2004（《用标准孔板流量计测量天然气流量》）的发布实施，对于长庆气田已建成的天然气贸易计量站无疑会造成一定冲击或带来不同程度的影响。为此，为满足长庆气田天然气计量技术发展与新标准接轨的实际需要，抓住新、旧标准的主要变化点，对加快SY/T6143-2004标准的执行和推广提出了改进建议和实施措施。     

谈天然气流量的孔板计量标准化实施

《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/T6143-1996)是继《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》(GB/T2624-93)和《天然气流量的标准孔板计量方法》(SYL04-83)之后,由前中国石油天然气总公司于1996年4月21日发布,1996年10月1日起实施的一项设计标准,它代替了SYL04-83的全部内容。1.标准修改的背景本标准实施前,原先采用的是《天然气流量的标准孔板计量方法》(SYL04-83),随着我国十几年来的开放改革,市场经济的逐步形成,原先的标准已不再适应现在的市场需要。如孔板用在交接计量或对外贸易上,它涉及到双方的…