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油气流量计实时流量测量技术研究

2021-03-05 厂家价格
油气流量计实时流量测量技术研究。
随着中国进入“低碳经济”时代,使用清洁绿色能源已经成为社会发展的必然趋势,天然气已经广泛应用于我的生活中。按照“西气东输、南水北调、海空登陆”的发展战略,天然气管网及配套基础设施建设得到有效加强,天然气在我国的广泛应用得到进一步推动。传统的以空气为检测介质的质量流量测量和体积流量测量已经不能满足天然气能量测量的需求,寻求有效可行的天然气测量方法和可靠的测量数据势在必行。
天然气流量的测量主要是通过流量计来完成的,流量计通常是在实际工况下测量天然气的流量,然后根据工况下的压力、温度和物理参数,换算成标准工况下的流量(国内标准参考工况为101.325kPa,20℃)。对于孔板流量计、涡轮流量计、容积式流量计、超声波流量计等,需要了解天然气成分,才能计算出压缩系数、相对密度、等熵指数等物理参数,从而计算出实际工况或标准参考条件下的天然气流量。
我国天然气标准体系建立较晚。20世纪末,我国开始建立并逐步完善天然气流量计量标准体系。当时中国商用天然气产量低,西气东输等长输天然气管道尚未开工。用于天然气计量的仪器主要是孔板流量计,天然气技术标准为SY/T6143《天然气流量标准孔板计量方法》。到2014年,中国天然气产量达到1329×108m3。根据发展规划,到“十二五”末,我国天然气供应能力将达到1760×108m3,年进口天然气量约为935×108m3。超声波流量计和涡轮流量计大多用作交接测量的主要仪器。为了适应天然气工业发展和管道建设的需要,保证天然气计量结果的准确性和可靠性,我国加快了天然气计量技术和标准编制修订的步伐。为了使标准具有更高的国际水平,标准主要采用国际标准和国外先进标准。
1天然气实际流量计量装置设计方案。
1.1开环系统方案介绍天然气实际流量计量装置开环系统通常在天然气管道上搭建一个校验装置,并设置一个或多个用气量大的下游用户。其中,校验装置用于从上游高压管道取气,排至下游低压管道。此时,流经检定系统管道的天然气将通过标准流量计和被检流量计,从而实现天然气流量的测量。同时,组分分析仪将对天然气进行实时监测,转换后得到相应能量测量的校正信息。
天然气实际流量计量装置开环系统通常包括以下装置:天然气过滤分离及温湿度调节系统、多级压力/流量调节系统、工作级标准装置、检定级标准装置、二级标准、氮气吹扫系统等。,以及配套的天然气组分、露点、温度、压力和可燃气体报警等检测设备。
1.2天然气过滤分离及温湿度调节系统为了有效地过滤掉气源中的杂质和水分,需要在天然气引入检定系统的始端安装一套天然气过滤分离系统,以保证所用气体的清洁和单相牢固,并使检定段管道内的湿度和温度满足规定的检测条件。
1.3多级压力/流量调节系统多级压力/流量调节系统通常采用自动控制理论结合计算机技术来控制试验管道的流量和压力,使检定过程中的流量变化和压力波动能够满足规定的技术要求。
1.4工作级标准装置、检定级标准装置和次标准工作级标准装置主要用于测试流量计,由多个涡轮流量计并联安装而成。这些装置测量范围广、灵敏度高、重复性好,主要可作为高压大流量的工作标准;为了实现检测过程的诊断和错误报警,可以选择使用检定标准装置,该装置主要采用超声波流量计,无运动部件,自诊断能力强;二级标准装置由临界流量喷嘴组成。该装置无运动部件,长期稳定性好。该装置的工作原理和关键参数的测量与涡轮流量计不同。可以说这个装置是一个理想的二级标准。
1.5氮气吹扫系统。
氮气吹扫系统可以使天然气和空气始终保持隔离,是仪器或运动部件装卸过程中的安全保障系统。
组分、露点、温度和压力检测设备可以通过在线温度、压力、露点仪和色谱仪对检定介质的温度、压力、相变和组分进行定量分析,从而得出这些因素对测量结果的影响,并利用得到的数据建立相应的校正曲线,从而有效保证流量计在工作条件下的准确性和适用性。
1.6闭环系统方案介绍天然气实际流量计量装置闭环系统通常在封闭管道上建立校验装置,利用泵送设备使管道中的介质流动。同时,管道中的天然气会流经标准流量计和被测流量计,从而实现天然气流量的标定。与开环系统相比,闭环系统的介质在输气管道中独立循环,具有很多优点。例如,该系统不受上下游管道压力和容量的限制,也不容易受到施工现场的限制,介质成分和压力可根据检测需要进行调整。但同时,这种闭环系统的流量和压力波动会在循环回路中混合,因此这种系统对泵送设备、压力稳定器和压力/流量调节系统的设计要求会很高。而且,到目前为止,世界上还没有天然气计量装置闭环系统的成功案例。
2结论。
天然气能量测量技术已应用多年,但直接测量天然气能量的系统尚未研制成功。从学科分类的角度来看,天然气能量的测量属于计量,但同时天然气能量的测量也涉及物理测量领域的流量测量和化学测量领域的分析测试。因此,就价值转移和可追溯性标准而言,这将进一步增加测量结果的复杂性。近年来,我国在体积测量领域达到了国际先进水平,但在热值测量领域,间接测量与直接测量存在较大差距。