气体超声流量计的现场核查

2015-02-15大庆油田设计院

油气田地面工程 2015年1期

大庆油田设计院

气体超声流量计的现场核查

陈立肖迪大庆油田设计院

针对气体超声流量计，我国颁布了相应的国家标准和检定规程，明确了气体超声流量计使用、安装及周期检定等方面的技术要求。气体超声流量计的现场核查方法主要包括标准表法、在线检定法和声速检验法。随着压声学技术的运用和流量电子处理技术的发展，超声流量计现场监测手段不断完善，使超声流量计通过现场诊断实现在线核查在技术上成为可行。基于声速检验法判定原理，可建立一个集计量数据监视、自动诊断、流量核查、数据处理等功能为一体的远程计量诊断平台，实现对全线超声流量计的远程监控和维护。

天然气流量；气体超声流量计；核查；声速检验

气体超声流量计由于其具有测量精度高、量程比大、无压损、无可动部件、安装使用方便、维修费用低等诸多优点，目前已成为中国天然气贸易交接计量中最主要的流量计。在新建天然气贸易计量站中，DN100mm及以上口径流量计基本上都选用超声流量计。

针对气体超声流量计，我国颁布了相应的国家标准和检定规程，明确了气体超声流量计使用、安装及周期检定等方面的技术要求。

气体超声流量计的现场核查方法主要包括标准表法、在线检定法和声速检验法。

1 标准表法

近几年，新建天然气流量计量站大多采用多用一备计量管路，通过工艺流程的控制，能够实现每台在用流量计与备用流量计的串联连接，通过比较累计标准体积量，能够判断流量计计量是否准确。

作为标准表使用的备用流量计，应具备有效的检定证书，准确度等级不低于在用流量计，且不宜长时间连续使用，以避免其计量性能发生变化。

除了多用一备计量管路，一对一实时比对的现场核查方式也比较常见。

采用现场核查方式，实时核查流量计与在用流量计进行比对，由于介质温度、压力一致，可以采用工况体积量进行比较。一般情况下，需要建立在用流量计与核查流量计的量值对应关系曲线，一旦流量比对偏差超过控制范围，说明在用流量计或者核查流量计的计量系统发生异常，需要排查原因。这种方法简单直观，能够及时发现故障隐患，避免产生计量纠纷。

采用标准表法进行现场核查，设计、改造成本较高，运行时要尤其注意防止内漏，在阀门型式的选择上要慎重。在采用标准表法对系统进行核查前，还应先对压力变送器、温度变送器、信号通道、在线气相色谱进行核验，以确认各分量均处于正常计量状态。

2 在线检定法

部分天然气流量计量站还设计预留了在线检定接口，可以将移动式流量标准装置串联在被检流量计的下游，通过比较被检流量计与标准器的量值，可以判断出流量计的计量性能，该方法能真实地反映出气体超声流量计在安装条件下的计量性能。

采用在线检定法的计量场站在设计时需要充分考虑移动式标准装置的转弯半径、安装空间以及交通道路条件，其场地征用费用相对较高，且检定费用较高。

3 声速检验法

近年来，随着压声学技术的运用和流量电子处理技术的发展，超声流量计现场监测手段不断完善，使超声流量计通过现场诊断实现在线核查在技术上成为可行。目前，大部分流量计生产厂家生产的超声流量计都已具备了监测流量计每一声道信号的增益值，每一声道接收信号的百分比，每一声道的信号噪音比的功能，并能测量出每个声道的声速值，总的声速值，每个声道的流速值及通过流量计的平均轴向流速值。依据这些信号参数，能够判断出流量计的工作状态，实现对超声流量计在使用过程中进行检验。

3.1测量条件

（1）气体流动条件。测量管道内的气体流动平稳，温度分布均匀。气体流速不低于流量计分界流量对应的流速。

（2）环境条件。环境温度、湿度和大气压力应满足测量仪表正常工作要求。

（3）声速计算软件。理论声速计算软件程序应采用A.G.A.Report No.10提供的计算方法，过程参数和计算结果应满足A.G.A.Report No.10提供的程序校验要求。标准声速计算软件应经过国家法定计量机构或授权法定计量机构的认证。

（4）气体组成测量。气体组分分析方法、使用的标准气体和取样方法应符合GB/T 13610和GB/T 13609标准的要求，推荐采用在线色谱仪分析气体组成数据。色谱仪应具备有效的检定证书。

（5）压力测量。使用的压力测量仪表应符合GB/T 18603的要求，测量准确度应优于0.2%，具备有效的检定证书。单次测量压力波动值不超过±0.5%。

（6）温度测量。使用的温度测量仪表应符合GB/T 18603的要求，准确度应优于0.2%，具备有效的检定证书。单次测量温度变化不超过±0.5℃。

3.2技术要求

气体超声流量计开展声速检验应满足表1的要求。