房福生 大慶油田設(shè)計(jì)院

移動(dòng)式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

房福生 大慶油田設(shè)計(jì)院

移動(dòng)式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用16個(gè)不同喉徑的臨界流文丘里噴嘴并聯(lián)組合，實(shí)現(xiàn)天然氣流量計(jì)的全量程檢定測(cè)試。到目前為止，已應(yīng)用該移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)中國(guó)石油北京天然氣管道有限責(zé)任公司、大慶油田天然氣總外輸計(jì)量站、北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)和陜西省天然氣公司等所屬的天然氣計(jì)量站內(nèi)的860臺(tái)天然氣超聲流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和孔板流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)流檢定或現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量仲裁。

天然氣；移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置；臨界流文丘里噴嘴；在線實(shí)流檢定

1 裝置組成

移動(dòng)式臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為橇裝結(jié)構(gòu)，整體被固定安裝在載重卡車底盤上，方便車輛運(yùn)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(jì)工藝系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)天然氣流量計(jì)的全量程檢定測(cè)試。

（1）標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)。由16個(gè)臨界流文丘里噴嘴并聯(lián)在一個(gè)腔體內(nèi)，計(jì)算機(jī)將根據(jù)檢定流量大小選定不同的噴嘴組合，可得到4096種標(biāo)準(zhǔn)的流量值。

（2）相關(guān)參數(shù)測(cè)量?jī)x表。溫度變送器共4個(gè)，其測(cè)量范圍為0～100℃，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2級(jí)；壓力變送器共6個(gè)，其中測(cè)量范圍為0～2MPa的5個(gè)，測(cè)量范圍為0～103.4kPa的1個(gè)，準(zhǔn)確度等級(jí)均為0.1級(jí)；差壓變送器1個(gè)，其測(cè)量范圍為0～62.3kPa，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí)。

（3）截止閥。DN150雙活塞密封球閥（進(jìn)出口開關(guān)閥）2臺(tái)。

（4）調(diào)壓閥。安裝在標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)口處，保證裝置進(jìn)口壓力不高于2.0MPa。

（5）氣體組分分析。配有DANIEL生產(chǎn)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(zhǎng)防爆電纜，用于采集和傳輸頻率或脈沖信號(hào)到標(biāo)準(zhǔn)器，為相關(guān)儀表提供電源和采集配套儀表的模擬信號(hào)。

（7）數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集模塊選用的DAC系統(tǒng)具有數(shù)字輸入、數(shù)字輸出和模擬輸入模塊，通用計(jì)數(shù)器和電壓調(diào)節(jié)和分配功能，與浪涌保護(hù)器、安全柵等有關(guān)配套硬件集成在防爆控制柜內(nèi)，并安裝在計(jì)量橇上?？刂栖浖惭b在一臺(tái)防爆筆記本電腦里，用于控制整個(gè)檢定系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集、處理計(jì)算，生成檢定報(bào)告。

2 在線實(shí)流檢定操作

在現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，將移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置的進(jìn)出口通過連接管線和萬向接頭變徑大小頭等與天然氣計(jì)量站的檢定進(jìn)出口對(duì)接，使標(biāo)準(zhǔn)裝置串聯(lián)在被檢流量計(jì)的管路中，經(jīng)檢漏和試壓確定無誤，為移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置供電，啟動(dòng)預(yù)熱在線氣相色譜分析儀，一切準(zhǔn)備就緒后進(jìn)入檢定程序。

（1）首先打開色譜儀標(biāo)氣閥，啟動(dòng)檢定程序，對(duì)色譜儀進(jìn)行使用前的檢定，檢定后啟動(dòng)色譜儀進(jìn)入在線天然氣組分測(cè)試分析狀態(tài)。

（2）進(jìn)入臨界流文丘里噴嘴數(shù)據(jù)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(duì)所選擇使用的變送器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定，并將檢定數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，回歸出每臺(tái)變送器的輸出曲線。

（3）根據(jù)檢定的流量計(jì)類型選擇檢定子程序，按照提示逐步進(jìn)行選擇操作，輸入流量計(jì)參數(shù)、檢定點(diǎn)，每點(diǎn)檢定時(shí)間≥100s，取樣≥100次，自動(dòng)啟動(dòng)移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置，進(jìn)行被檢流量計(jì)的檢定。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

到目前為止，已應(yīng)用該移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)中國(guó)石油北京天然氣管道有限責(zé)任公司、大慶油田天然氣總外輸計(jì)量站、北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)和陜西省天然氣公司等所屬的天然氣計(jì)量站內(nèi)的860臺(tái)天然氣超聲流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和孔板流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)流檢定或現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量仲裁。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況條件，在實(shí)際檢定流量范圍（5.2816～21.584kg/s）內(nèi)選擇5個(gè)流量點(diǎn)，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