計算機在線計量系統流量補償的探討

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計算機在線計量系統流量補償的探討

儀表校驗、檢查期間的流量補償清洗、檢查孔板期間的流量補償并聯計量的情況單套計量的情況

2002年8月

摘要  根據現場經驗和實驗數據提出了計算機在線計量系統流量補償的原則和方法。首先討論了儀表校驗、檢查期間計算機在線自動補償方法;對清洗、檢查孔板期間的流量補償,分別針對兩套并聯、單套計量兩種情況,分析了計量值變化的原因和具體補償方法。

關鍵詞   在線計量   天然氣流量   孔板   流量補償   計算機

隨著電子技術的迅速發展,引起了孔板流量計系統構成的巨大變革,特別是天然氣流量計量已由過去的孔板節流裝置、雙波紋管差壓計,求積儀及積算器的計量方式,進入到高級閥式孔板節流裝置、電動變送器、流量計算機組成的在線自動計量管理模式的新時代。這種計量方式不但減輕了操作員的勞動強度,而且提高了自動化水平和計量準確度,杜絕了因旁通閥泄漏引起的少計量,同時也減少了因清洗、更換孔板造成的不安全因素。但是,當進行計量系統維護(校表、換表、檢查孔板等)操作時,必然要中斷計量,由于天然氣輸送是不可逆轉的,這段時間的流量怎么計算一直存在爭議。本文根據現場實驗數據分幾種情況談談流量的補償原則。

1 儀表校驗、檢查期間的流量補償

   由于天然氣孔板流量計、計算機系統組成復雜,涉及的儀表、設備較多,因此系統出現問題的概率比較大,同時,按規定即使不出現問題,也應該定期進行檢查和儀表檢定。對進行上述工作期間被中斷的計量有三種補償方法可以選擇:一是人工記錄起止時間,再根據上下游計量情況進行估算;二是計算機自動根據停止計量前的瞬時流量或停止計量前一段時間的流量平均值進行補償,直到恢復計量時為止;三是計算機自動根據停止計量和恢復計量時的流量平均值進行補償。

根據現場摸索的經驗,我們認為,用第三種方法既簡單又可行,因為采用計算機計量所供用戶的用氣量一般都比較恒定,用這種方法補償,誤差較??;另外,除特殊情況外,起停計量的時間應盡量安排在供氣較平穩的時間。但是,補償計量要杜絕暗箱操作,在報表中必須打印出補償時間和補償量,以便用氣方確認。

2 清洗、檢查孔板期間的流量補償

   使用高級閥式孔板節流裝置可以在不停氣的情況下清洗或更換孔板,而且避免了因旁通閥關不嚴而漏計流量。但是,當孔板取出來以后實際流量是否變化呢?回答是肯定的。如果是兩套并聯計量供下游一個用戶,當取出1套孔板后,另一套計量值明顯下降,從實驗數據看下降幅度在30%~40%;也就是說,某套孔板取出以后,由于沒有阻流件實際流量是要增加的,增加多少則是一個復雜的問題。國外曾經有類似的報道,他們認為,由于阻流件突然消失,流量將迅速增加,增加幅度可達60%。關于這個問題我們曾在現場作過多次實驗,并且收集了生產中上游計量系統清洗孔板時下游計量值的變化情況,下面分別予以討論。

2套并聯計量的情況

  在四川某天然氣計量站(上游計量),計量系統為兩套并聯計量供下游一個用戶,計量管內徑為A套200.074mm,B套199.068mm;孔板內徑為A套129.978mm,B套145.001mm。2000年12月14日流量分別為A套64 033m3/h,B套82 307m3/h,上下游計量點相距約300m。當將A套孔板取出以后,B套流量降至60 819m3/h,降幅為26%;當另一套孔板也取出來以后,下游計量變化不明顯。

在重慶某天然氣計量站(上游計量),計量系統為兩套并聯計量供下游一個用戶,計量管內徑為A套251.207mm,B套251.149mm;孔板內徑為A套159.998mm,B套139.998mm;2001年3月16日流量分別為A套84 409m3/h,B套59 162m3/h,上下游計量點相距約500mm。當將A套孔板取出來以后,B套流量降至35 453m3/h,降幅為40%;當另一套孔板也取出來以后,下游計量變化不明顯。

同樣是該站的這兩套計量系統,孔板內徑為A套180.001mm,B套179.998mm(16日至22日之間換了一次孔板);3月22日流量分別為A套73 573m3/h,B套80 770m3/h;當將A套孔板取出來以后,B套流量降至55 060m3/h,降幅為25%;當另一套孔板也取出來以后,下游計量變化不明顯。

單套計量的情況

  在四川某天然氣計量站(上游計量),計量系統為兩套計量供下游一個用戶,計量管內徑為199.109mm;孔板內徑為80.008mm;上下游計量點相距約300m。我們曾經查看了2001年1~4月上游計量系統多次清洗孔板時下游計量值的變化情況,其結果是當上游計量系統的孔板取出來以后,大約經過數分鐘下游計量儀表的差壓記錄曲線有一個向上的突變(計量儀表為雙波紋管差壓計),上升的最大幅度在8%左右;隨著時間的推移,記錄指針逐漸下降,有回到起始值的趨勢,每次情況基本相同。

分析以上情況,我們認為流量大幅度下降主要是分流造成的;另外,下游計量曲線的突變主要是孔板全部取出來以后由于孔板前后的差壓引起的突變,隨著管段內壓力的逐漸平衡,流量將回到起始位置。

3  結束語

   根據以上的數據和現場多年摸索的經驗,儀表校驗、檢查期間的流量補償可采用計算機自動根據停止計量和恢復計量時的流量平均值進行補償;而清洗孔板期間的流量補償也可以采用同樣的方法再加5%的系數進行補償;但是,如果是采用兩套并聯計量供下游一個用戶的情況,那么兩套計量系統應同時進行補償,否則將會引起較大誤差;另外,有的天然氣計量站沒有采用自動控制方式,當外供電源中斷時,天然氣輸送是可以照常進行的,在這種情況下建議不要再采用自動補償方式,應該在計量系統設計時選用較大容量的備用電源(UPS)來保證系統的連續供電。

 

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