现场检定用于天然气输送计量的涡轮流量计

本文介绍有关大流量天然气输送计量用涡轮流量计检定装置的设计标准、工作特性及检定方法等问题。装置设在威尼斯(Venice,LA),归美国雪佛龙(Chevron)公司管理和使用,当规定的工作压力为1000Ib/in~2(6.9MPa)时,该装置可测量流量高达500MMscf/D(14.16×10~6Nm~3/d)。该系统包括用于商品天然气计量用的三台12in(DN300)涡轮流量计、一组音速喷嘴和一台与商品气流量计串联使用的标准涡轮流量计。音速喷嘴和标准涡轮流量计作流量校验和检定装置。音速喷嘴依据涡轮流量计标准进行检定。文中分析了气体涡轮流量计现场检定的情况。设在威尼斯的装置成功地证明,对气体流量计进行在线检定,可以保证现场工况条件下气体流量计量更加准确。     

塔里木天然气计量检定技术方案

塔里木天然气计量检定站设于塔里木油田轮南首站旁,采用工作级标准装置的技术方案,部分公用工程依托轮南首站原有系统,可节省大量工程投资并缩短建设周期。该检定站设计建立的天然气工作标准装置系统为目前国内规模最大、测量范围宽、检定压力可调节的天然气计量检定系统。该检定系统可实现压力和流量的精确、稳定和快速的控制调节,能满足口径小于DN300 mm的天然气流量计的全量程检定校准。该检定系统设计新颖独特,具有工艺系统设置合理、功能齐全、工程投资低、建设周期短、经济实用等特点,对于今后国内设计建立天然气计量检定系统具有指导作用。     

天然气流量计量标准装置的工艺流程优化

天然气计量标准工艺流程管件设备种类繁多、影响因素复杂,对计量标准装置计量性能的影响往往会在投产运行之后才逐渐显现,整改难度极大。因此,在建设初期科学优化流量计量标准装置的工艺流程,可有效提升其准确度。为此,提出了通过流体力学三维模拟仿真技术(FLUENT)优化高压大流量天然气计量标准装置工艺流程的方法。采用该方法可为天然气计量标准装置工作提供流态稳定的天然气介质,消除管道震动和噪音对计量标准装置计量性能的影响,进而提高天然气流量计量的准确度。同时,以管道弯头、整流器等典型工艺管件为例,通过建模和模拟计算,对不同工况条件下管道内流场进行分析,得出了流场分布规律。研究结果表明:①在检定工艺流程的标准支路与检定支路上游增加汇管,可减轻上游弯管对下游流态的影响;②在被检流量计及核查超声流量计上游10d处安装整流器,能够减小流态对计量结果的影响、提高计量标准装置的准确度。结论认为,该方法在国家石油天然气大流量计量站武汉分站工作级标准装置建设和工艺流程优化中得到了应用,经考核,工作级标准装置测量不确定度为0.29%(k=2),达到国内先进水平。     

天然气在线实流校准装置的建设及应用

在天然气流量计量中，由于大口径流量计现场装卸难度大，离线检定／校准难以实施。故使用移动式标准装置进行现场在线校准非常必要。文章介绍了长庆气田引进移动式天然气在线实流校准装置的工艺流程、主要技术指标和技术措施以及现场应用情况。该装置的建设不仅有利于提升气田计量管理水平和计量准确度，而且为开展在线实流校准方法及现场流量计应用研究创造了条件。     

西北首个石油天然气大流量计量站开建

近日,我国西北首个石油天然气大流量计量站乌鲁木齐分站工程在新疆昌吉市三工镇开工建设。该工程建成后,西北地区将结束石油天然气贸易用流量计必须送往外地检定和校准的历史。该分站检定能力为年300台,将依托西气东输二线昌吉分输站建设次级和工作级计量标准装置,检测压力为4～10 MP,最大检测工况流量为8000 m3／h,设有7路流量计检定台位。     

天然气流量计量环道检测技术

为提高和确保天然气流量计量准确度,国内外都建立了天然气流量实流检测装置。气体流量计量环道检测技术作为一种新型的流量实流检测技术,已在天然气计量领域得以应用,技术也日趋成熟。但目前国内还没有采用该技术的天然气流量计量检测装置,相关关键技术尚属空白。区分了天然气流量计量检测装置的直排方案和环道方案,介绍和对比了国内外气体流量计量环道检测装置的技术指标,剖析了环道检测装置的基本组成和各部分的功能,以及环道检测装置的基本工艺流程,探讨了环道检测方案的几项关键技术,为天然气流量计量环道实流检定站的设计提供理论依据。     

天然气小流量计在线实流检定装置的研究及应用

近年来,随着长庆气田建设步伐的加快,小流量计量点逐年增加,开展小流量量值的溯源工作已势在必行。因此特建立天然气小流量计在线实流检定标准装置,本装置通过在线及离线两种方式,可检定的流量仪表：涡轮、罗茨、旋进旋涡、涡街流量计;检定仪表口径：DN20～DN50;检测流量范围：2．5～200m3／h（工况）,实现本厂内部小流量计量器具的检定工作,确保小流量计使用规范、有效。     

组合涡轮气体流量标准装置计量性能测试与应用

介绍了国家石油天然气大流量计量站成都分站新建的组合涡轮气体流量标准装置,包括其工艺流程、计量性能测试要求及测试结果。该标准装置可用于天然气流量计实流检定,保证现场天然气贸易计量的准确性和可靠性。通过分析测试数据,证实该标准测量结果不确定度优于0.33%,测量结果的重复性、稳定性均满足气体流量工作计量器具的检定要求。     

空气和高压天然气实流标定涡轮流量计的差异性

随着天然气供求量的高速增长,国家级天然气实流检定站的产能无法满足城市管网和地区输配气干线上中、高压天然气流量计的周期性检定的需求,大量涉及贸易结算的涡轮流量计只能被送至法定计量检定机构在常压空气下标定,对于其检定结论和校准数据是否适用则存在着争议。为此,分别在常压(0.1 MPa)空气流量标准装置和德国国家高压(2.5 MPa和5 MPa)天然气流量标准装置上对32台涡轮流量计进行了实流标定,引入涡轮流量计扩展校准模型,并基于雷诺数对误差作了对比分析。研究结果表明:①常压和高压下的误差线分别位于两个不同的流动特征区域,不具有可比性;②在分界流量以上区域,涡轮流量计的误差仅随雷诺数而变化;③在各段压力工况中,存在着误差接近的雷诺数重叠区;④工况压力增加,所对应的误差数据可以被认为是对涡轮流量计准确度性能的连续延拓;⑤不同的工作介质对涡轮流量计的性能没有明显的影响。结论认为,常压空气下的标定数据不能用于0.4MPa以上工况流量计的检定和校准,在压力限制条件下使用空气标定高压天然气流量计是一种可行的方案。     

我国天然气流量测量技术标准体系的建立

随着我国经济的迅速发展,能源消费不断增长,天然气贸易测量越来越受到重视,对其准确性和可靠性也提出了更高要求。考虑到天然气工业的发展和管道建设的需求,我国于二十世纪末开始构建并逐步完善天然气流量测量标准体系,目前已制修订了11项天然气测量方法标准及天然气仪表检定方法标准。该标准体系以GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》为基础,涵盖了常用的气体超声流量计、气体涡轮流量计、科里奥利质量流量计等流量计,既能满足天然气长输管道大宗贸易测量,又可满足城市燃气测量的需要,既有体积量结算,又有质量结算,还有能量结算,不但满足了天然气工业迅速发展的需要,也提升了我国天然气流量测量标准国际化水平。     

大庆油田天然气流量计校验装置方案研究

大庆地区天然气流量计校验装置的建立,不但可以解决大庆油田及周边地区各种高准确度天然气流量计以天然气为介质的实流检定,同时还可开展与其它气体标准装置的对比实验。     

液化天然气贸易交接计量分析

为保证液化天然气（LNG）贸易交接计量的准确性,通过分析LNG国内外贸易计量方式、LNG流量计的类型及其检定方法,结合目前最常用的两种流量计——超声流量计和质量流量计的使用现状以及国外3家计量技术机构研发的LNG实流检定装置的应用对比,得出影响LNG动态计量准确度的原因除了流量计自身的计量性能以外,还存在安装条件、无对应流量计检定方法等因素。针对以上问题,需继续开展LNG动态计量研究,补充技术空白,完善计量体系,这对未来LNG贸易交接计量发展具有重要意义。     

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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。     

天然气流量环道检测装置影响因素分析

天然气流量环道检测装置能降低检定站对上游气源及排气通道压力、流量的依赖,拓宽天然气流量计量检定站检定能力,进一步完善天然气流量量值溯源体系。装置对工艺、控制等关键技术要求高,装置的测量不确定度受多方面因素影响。介绍了国内外气体流量计量环道装置技术指标,分析了国家石油天然气大流量计量站成都分站天然气流量环道检测装置,以及环道检测装置不确定度影响因素,提出了降低环道检测装置整体不确定度的措施和建议。     

长庆气田天然气流量量值溯源体系的建立

为了准确地复现天然气流量标准值,科学公正地开展天然气流量量值溯源和仪表计量性能测试及有关的科研工作,长庆气田建成了具有较高准确度水平的移动式实流在线标准装置,并建立了相应的天然气流量量值溯源体系,基本上实现了气田在用孔板流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计等常用天然气仪表的实流检定或校准。本文将量值溯源的方法结合长庆气田的实际,阐述了建立长庆气田的天然气量值动态溯源体系的过程,以供同行参考。     

长庆气田天然气流量量值溯源体系的建立

为了准确地复现天然气流量标准值，科学公正地开展天然气流量量值溯源和仪表计量性能测试及有关的科研工作，长庆气田建成了具有较高准确度水平的移动式实流在线标准装置，并建立了相应的天然气流量量值溯源体系，基本上实现了气田在用孔板流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计等常用天然气仪表的实流检定或校准。本文将量值溯源的方法结合长庆气田的实际。阐述了建立长庆气田的天然气量值动态溯源体系的过程，以供同行参考。     

国家天然气计量检定能力规划和建设

为了适应国家天然气工业的快速发展,2008年国家石油天然气大流量计量站按照国家质检总局和中国石油天然气集团公司的要求编制完成了《天然气流量量值溯源体系2020年发展规划》。规划中明确了提升现有计量机构检定能力的方案,规划新建一批覆盖西北、华北、东北、华中、华南、新疆等地区的计量检定站点,以满足全国天然气管网的检定需求。天然气计量检定站点建设涉及计量工艺系统、天然气流量量值溯源传递方案、各级计量标准装置及天然气流量、压力和温度的稳定措施等关键技术。天然气计量检定站点的设计建设应重点从天然气流量测量技术上进行突破,攻克天然气计量标准装置测量准确度的瓶颈限制,降低对上下游管网的依赖,实现低能耗、高效率运行,进一步提高检定能力以满足国家天然气工业的发展需求。     

气体体积管在天然气检定计量上的应用

气体体积积管是一种新型的气体流量计检定装置,QTG－30－15L型气体体积管标准体积为597．1452L;容积重复性为0．039％,压力波动值小于1500Pa,它可直接用天然气作介质对现象的气体流量计进行在线检定,气体体积管是目前唯一应用在温气管道上进行校验气体流量计的气体校验装置,具有较高的实际应用价值,它在油田天然气上的应用成功,开创了气体检定技术的新局面。     

用于天然气计量的涡轮流量计和孔板流量计比较

本文对孔板流量计和涡轮流量计的发展历史、计量原理、计量特性、基本公式、检定方法、计量误差进行了比较;论述了其在天然气计量应用中的优缺点;提出了仪表选型的建议。     

新型轻便活塞式气体标定管现场检定流量计

本文描述了一种最新研制出的独特的活塞式气体标定管装置及其现场检定气体流量计,提高计量精度的优点。该气体标定管已经过天然气流量标定装置测试,并经Colorado工程实验站公司(CEESI)测定验证其计量特性、复现性和精度。该活塞式标定管设计与现有的活塞式液体标定管相似,为一双向体积管,采用一特制的活塞随气体在标定过的、已知容积的管段内移动。它的结构设计能适应在现场运行条件下检定诸如气体涡轮流量计或孔板流量计。该设备能便捷地与待标的现场流量计串连起来。推动活塞,通过标定管段的压差小于4in水柱。在质量鉴定试验时,用未经处理的天然气标定了一台标准涡轮流量计。试验结果表明涡轮流量计脉冲计数的复现性为±0.05％。还在CEESI实验站与空气标定系统串连,标定了该话塞式标定管的精度。这项研究证实了,用一台轻便活塞式气体标定装置能成功地对气体计量设备进行就地检定,提高流量计量精度。