移動式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標準裝置

房福生 大慶油田設計院

移動式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標準裝置

房福生 大慶油田設計院

移動式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標準裝置采用16個不同喉徑的臨界流文丘里噴嘴并聯組合，實現天然氣流量計的全量程檢定測試。到目前為止，已應用該移動式標準裝置對中國石油北京天然氣管道有限責任公司、大慶油田天然氣總外輸計量站、北京市燃氣集團和陜西省天然氣公司等所屬的天然氣計量站內的860臺天然氣超聲流量計、渦輪流量計和孔板流量計進行了現場實流檢定或現場計量仲裁。

天然氣；移動式標準裝置；臨界流文丘里噴嘴；在線實流檢定

1 裝置組成

移動式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標準裝置為橇裝結構，整體被固定安裝在載重卡車底盤上，方便車輛運輸。該裝置主要由兩部分組成，分別是臨界流文丘里噴嘴流量計工藝系統(tǒng)和數據采集處理控制系統(tǒng)，可實現天然氣流量計的全量程檢定測試。

（1）標準流量計。由16個臨界流文丘里噴嘴并聯在一個腔體內，計算機將根據檢定流量大小選定不同的噴嘴組合，可得到4096種標準的流量值。

（2）相關參數測量儀表。溫度變送器共4個，其測量范圍為0～100℃，準確度等級為0.2級；壓力變送器共6個，其中測量范圍為0～2MPa的5個，測量范圍為0～103.4kPa的1個，準確度等級均為0.1級；差壓變送器1個，其測量范圍為0～62.3kPa，準確度等級為0.1級。

（3）截止閥。DN150雙活塞密封球閥（進出口開關閥）2臺。

（4）調壓閥。安裝在標準裝置進口處，保證裝置進口壓力不高于2.0MPa。

（5）氣體組分分析。配有DANIEL生產的在線氣體色譜分析儀用于分析天然氣組分。

（6）電纜。提供50m長防爆電纜，用于采集和傳輸頻率或脈沖信號到標準器，為相關儀表提供電源和采集配套儀表的模擬信號。

（7）數據采集和控制系統(tǒng)。數據采集模塊選用的DAC系統(tǒng)具有數字輸入、數字輸出和模擬輸入模塊，通用計數器和電壓調節(jié)和分配功能，與浪涌保護器、安全柵等有關配套硬件集成在防爆控制柜內，并安裝在計量橇上。控制軟件安裝在一臺防爆筆記本電腦里，用于控制整個檢定系統(tǒng)和數據采集、處理計算，生成檢定報告。

2 在線實流檢定操作

在現場檢定時，將移動式標準裝置的進出口通過連接管線和萬向接頭變徑大小頭等與天然氣計量站的檢定進出口對接，使標準裝置串聯在被檢流量計的管路中，經檢漏和試壓確定無誤，為移動式標準裝置供電，啟動預熱在線氣相色譜分析儀，一切準備就緒后進入檢定程序。

（1）首先打開色譜儀標氣閥，啟動檢定程序，對色譜儀進行使用前的檢定，檢定后啟動色譜儀進入在線天然氣組分測試分析狀態(tài)。

（2）進入臨界流文丘里噴嘴數據采集與處理系統(tǒng)程序，選擇壓力、差壓、溫度變送器檢定子程序，對所選擇使用的變送器進行現場檢定，并將檢定數據輸入計算機，回歸出每臺變送器的輸出曲線。

（3）根據檢定的流量計類型選擇檢定子程序，按照提示逐步進行選擇操作，輸入流量計參數、檢定點，每點檢定時間≥100s，取樣≥100次，自動啟動移動式標準裝置，進行被檢流量計的檢定。

3 現場應用

到目前為止，已應用該移動式標準裝置對中國石油北京天然氣管道有限責任公司、大慶油田天然氣總外輸計量站、北京市燃氣集團和陜西省天然氣公司等所屬的天然氣計量站內的860臺天然氣超聲流量計、渦輪流量計和孔板流量計進行了現場實流檢定或現場計量仲裁。根據現場的實際工況條件，在實際檢定流量范圍（5.2816～21.584kg/s）內選擇5個流量點，其最大示值誤差為0.91%。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.067