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計量檢測在天然氣領(lǐng)域，有哪些發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用？
2022-11-23 10:58
我國天然氣計量起步較晚，氣藏主要分布在四川、長慶和新疆。儀表的選型主要采用孔板，約占88%，多采用幾何法。從70年代以后，我國參照國外系列標準，結(jié)合自己的實際情況，在天然氣儀表的設(shè)計選型、使用、安裝、維護、管理、氣質(zhì)分析等方面作了相應(yīng)的工作，得出一些較重要的結(jié)論，同時對現(xiàn)場阻力件、復(fù)雜工況影響，摸索出了一些成熟的經(jīng)驗，在標準方面形成了《天然氣流量的標準孔板計量方法》（SY/T6143－1996）標準、等效采用ISO5167形成GB2624標中旬，但就體水平，與國外還存在顯著差距。
近年來，我國天然氣計量技術(shù)取得了新的進展
我國廣泛使用的孔板節(jié)流裝置及其二次儀表雙波紋管差壓表計量技術(shù)存在使用過程之中孔板不斷磨損腐蝕等固有缺陷?，F(xiàn)場電阻元件的組合遠遠超過標準之中規(guī)定的七種情況?，F(xiàn)場渦流和脈動流的影響因素比較復(fù)雜。對風(fēng)量波動大、頻率變化大的條件適應(yīng)性差。導(dǎo)壓管容易造成信號滯后，其計量檢測精度無法得到保證，這給流動工作者帶來了新的研究課題。近年來，我國天然氣計量檢測技術(shù)取得了下列新進展。
l. 孔板節(jié)流裝置二次儀表智能化
1998年以后，在二次儀表方面，對部分天然氣計量檢測裝置進行了改造，并在現(xiàn)場逐步采用智能壓力變送器、溫度變送器、流量計算機等，取代雙波紋管差壓表，實現(xiàn)了計量檢測自動化。系統(tǒng)變送器精度高，穩(wěn)定性好。其通信功能可用于在線故障診斷、配置和驗證。天然氣流量計量檢測正逐步走向在線化、智能化和實時化計量檢測。
2. 適用于中、小流量的智能流量計的應(yīng)用
為解決中小流量、中低壓情況之下，部分站點流量波動大、孔板計量精度差的特殊問題，國之內(nèi)推出智能渦街流量計和智能渦輪流量計，可在線采集壓力、溫度、工況流量、流量，實時修正壓縮系數(shù)和自動溫壓補償。經(jīng)過實際流程和現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用（如四川、新疆、大港、大慶等），效果較好。近又出現(xiàn)了這種類型的雙探頭智能流量計，抗干擾能力進一步增強。
3. 高壓大流量計量檢測技術(shù)研究
隨著國外氣體聲流量計的迅速發(fā)展，我國及時跟蹤國外計量檢測技術(shù)，自1999年以后，由原油大流量成都天然氣流量分站（下列簡稱計量分站）牽頭，對具有典型代表的美國Daniel、荷蘭Instromet、美國Contronlotron生產(chǎn)的氣體聲流量計進行了實流測試，研究在理想安裝條件、非理想安裝條件、旋轉(zhuǎn)不同角度安裝條件、帶壓更換聲換能器、不同壓力條件、聲道故障狀態(tài)的性能并進行現(xiàn)場應(yīng)用。
4. 固流技術(shù)的發(fā)展
過去，標準孔板一直采用“幾何試驗法”。流量裝置通常采用空氣作為介質(zhì)和負壓。1996年，建成華陽計量分站。該站擁有不確定度為0.1%的mt一次標準裝置和從美國CEESI引進的不確定度為0.25%的臨界流音速噴嘴二次標準裝置條件。
天然氣計量檢測的新概念和發(fā)展趨勢
隨著我國加入WTO，外資企業(yè)將不斷進入我國天然氣市場，引進國外天然氣的可能性，天然氣計量與國際標準接軌將很快成為現(xiàn)實，其計量檢測觀念和發(fā)展趨勢也將發(fā)生一系列變化。分析表明，我國天然氣計量檢測下一步將在下列幾個方面發(fā)展：
1. 計量檢測方法正朝著自動化、智能化、遠程計量檢測方向發(fā)展
由于電子技術(shù)、計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，天然氣計量檢測已逐漸接近在線，實時化和智能化，同時依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)遠程通信、控制和管理，如SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用和智能渦輪流量計的智能化系統(tǒng)。
2. 方法和值的可追溯性從靜態(tài)的單參數(shù)可追溯發(fā)展到動態(tài)的多參數(shù)可追溯
過去，流量計法通常采用靜態(tài)單參數(shù)法。例如，標準孔板依靠幾何法孔板的8個幾何靜態(tài)單參數(shù)來保證流量計的精度。隨著國內(nèi)外真流技術(shù)的成熟，天然氣流量值的溯源正逐步向真流方向發(fā)展，即對流量的子參數(shù)如壓力、溫度、氣體成分等進行溯源。動態(tài)價值的來源可以根據(jù)點和流來追溯。
3. 儀器的選擇從單一的儀器發(fā)展到多樣化的儀器
過去，流量計的選型比較簡單。隨著近年來流量計的研發(fā)，不同的流量計具有不同的特點和應(yīng)用范圍。因此，流量儀表的選用也從單一儀表發(fā)展到了多元化儀表。例如，智能速度流量計（渦輪、旋流式渦街流量計）可用于中低壓和中小流量。高壓、大流量時可選用氣體聲學(xué)流量計。最近又出現(xiàn)了另一種流量計——文丘里面管，它適用于中低流量條件，流量范圍大。
4. 計量檢測標準已經(jīng)從單一標準發(fā)展到多標準
我國的天然氣計量檢測標準不斷發(fā)展、豐富和完善。結(jié)合國外標準之后，我國的流量計量標準已基本形成了一個完整的體系，并正逐步由單一標準向多標準發(fā)展。
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