超聲流量計在榆濟管道然氣計量中應用-江蘇省孝感尼蓝纺织制造有限责任公司

摘要:天然氣(qì)是一種高效(xiào)、清潔燃料和(hé)優質化工原(yuán)料，随着天然(ran)氣資源勘探(tan)開發的不斷(duàn)深入，以及天(tiān)然氣在現代(dai)化工業和日(rì)🔴常生活中應(yīng)用的日益普(pu)及，長距🌂離、大(da)口徑、高流🤩量(liàng)的輸氣管線(xian)層出不窮。而(er)大輸量下選(xuǎn)擇何種流量(liang)計進行貿易(yì)交接，也成了(le)買賣雙方最(zuì)爲關心的問(wèn)題。分析了超(chao)聲流量計 應(ying)用現狀及特(te)點，論述了超(chāo)聲流量計的(de)系統組成🌈和(hé)運行模💃式❄️，以(yi)及将該流量(liàng)計運用于榆(yu)林首站分輸(shū)計量撬的改(gai)🧡造方💜案、經濟(ji)效益及應用(yòng)前景。超聲流(liu)量計在榆濟(ji)管道然⚽氣計(jì)量中應用
1超(chao)聲流量計應(ying)用現狀
　　超聲(shēng)氣體流量計(ji)量程大、精度(du)高、重複性好(hao)、壓損小、工件(jian)不易老🈲化、使(shi)用壽命長無(wú)可動部件、機(ji)械制造工藝(yi)相對簡單、維(wéi)護簡便，具有(yǒu)投資與運行(hang)費用低、管理(lǐ)方便等突出(chu)優點，受到越(yue)來越多⛱️用戶(hù)的歡迎。
　　管道(dào)作爲中石化(hua)第一條自行(hang)建設的長距(ju)離、大口徑、高(gao)流✌️量的輸氣(qi)管道，年設計(jì)輸氣量30×109Nm3，遠期(qi)目标40×109Nm3，管道轉(zhuǎn)輸處多采用(yong)超聲流量計(jì)，共計38台。僅榆(yú)濟管道💜的源(yuan)頭🐅榆林首站(zhàn)中，采用超聲(sheng)流量計8套，其(qí)中5套用于貿(mào)易交接，3套用(yòng)于計量比對(duì)。所對應的上(shang)遊塔榆末站(zhàn)，采用了與榆(yú)濟管道榆林(lín)首站同🌂樣的(de)超聲流量計(ji)計量系統。在(zai)管道運行4年(nián)裏，超聲流量(liàng)計運行穩定(dìng)，從未進行過(guo)大型維修工(gōng)作，每兩年進(jin)行一次檢定(dìng)，檢定結果均(jun1)合格，系統精(jing)度在±0.5%以内，且(qie)未出現過計(ji)量糾紛。
2超聲(sheng)流量計特點(dian)
　　超聲流量計(ji)與孔闆流量(liàng)計、渦輪流量(liang)計等傳統流(liú)量計🐆相比有(yǒu)如下特點:①測(cè)量管徑大;②測(cè)量範圍廣;③不(bú)受流👣體參數(shù)影🎯響;④可🏒實現(xian)雙向計量。超(chāo)聲流量計也(ye)存在一些缺(quē)點:①傳感器的(de)安裝要求高(gao);②對直管段要(yao)求嚴格;③交叉(chā)幹擾對測量(liang)精度🈲影響大(da);④檢👄定困難。
3超(chao)聲流量計計(jì)量系統組成(chéng)及運行方式(shì).
3.1超聲流量計(ji)計量系統組(zǔ)成
　　超聲流量(liang)計計量系統(tong)包括超聲流(liu)量計及所配(pèi)套的流量🙇‍♀️計(jì)算㊙️機。流量計(jì)結構主要分(fèn)爲三部分:流(liú)量計本✏️體、超(chāo)聲換能器、信(xìn)号🥰處理單元(yuan)。
3.2超聲流量計(jì)計量系統運(yun)行方式
　　超聲(shēng)流量計與流(liu)量計算機配(pei)套使用，後者(zhe)将前者😄測得(de)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻工沉流量(liang)加以顯示、修(xiū)正、轉換，獲得(dé)标況流量，并(bìng)及時反映流(liu)量計的故障(zhàng)及報警信息(xi)，保證計量系(xì)統的連續❓性(xing)及正🌈确率。包(bāo)括正常測量(liang)模式、診斷模(mó)式以及故障(zhang)模🙇🏻式三者運(yùn)行模式。
4超聲(sheng)流量計的應(ying)用
4.1榆林首站(zhan)計量系統原(yuán)狀
　　榆林首站(zhan)位于陝西省(sheng)榆林市榆陽(yáng)區劉家峁村(cun)，爲榆濟🔞管道(dào)源💋頭，主要任(ren)務是對接收(shōu)天然氣進行(hang)增壓遠🏃‍♀️輸，并(bing)具備天然氣(qì)分輸功能，配(pèi)備天然氣分(fèn)輸計量撬2套(tao)，向榆林市榆(yú)陽區圓恒能(néng)源有限公司(sī)供氣。榆林首(shou)站計量系統(tong)包括:與塔榆(yu)末站計量比(bi)對❓超聲流量(liang)計:及配套流(liu)量計算機各(gè)3台、與陝京首(shǒu)站貿易交接(jie)超聲流量計(ji)及配套流量(liàng)計算機各3台(tai)、向🔞圓恒門站(zhàn)分輸計量貿(mao)易🈲交接 渦輪(lun)流量計 及配(pèi)套流量計算(suan)機各2台。目前(qian)，6台超聲流量(liang)計運行🈲良好(hǎo)、精度高。而分(fen)輸計量撬自(zì)2025年12月投産以(yi)來，輸氣量約(yue)爲1.5×104Nm3/d,工🌐藝采用(yong)兩路計量，管(guan)徑爲DN80，無調壓(yā)裝置，流量計(ji)選用渦輪流(liú)量計，量程爲(wei)13~250m3/h，精度爲±0.5級。運(yùn)行三個月後(hou)，該計量撬存(cun)在⭕的問題顯(xian)🐉現:①初期，園恒(heng)門站所需氣(qi)量小，且間斷(duan)用氣，因而供(gong)氣隻能将天(tiān)然氣充🚶‍♀️至管(guan)道最大運行(háng)壓力，待門站(zhan)💞将管存天然(ran)氣用完✔️後再(zai)次供氣。由于(yú)沒有調壓裝(zhuāng)置，流量計前(qian)後壓差大，對(duì)渦輪葉片的(de)沖擊過大，且(qie)節流現象嚴(yán)重，造成✨流量(liang)計及計量管(guǎn)段結露、結霜(shuāng)現象嚴重，嚴(yán)重影響計量(liang)安全及計量(liang)正确率。②上遊(yóu)來氣中含🌍水(shui)量較高💞，流量(liang)計前筒🎯式過(guo)濾器負擔重(zhòng)，且受氣流沖(chòng)擊大，濾芯使(shi)用壽命最長(zhǎng)爲1個月，設備(bèi)損壞量大，采(cai)購周期🤞長。③運(yun)行穩定後，園(yuán)恒門站天然(rán)氣液化廠投(tou)産，用氣❌量急(ji)速增加，計👈劃(huà)需求達10×106Nm3/d，原有(yǒu)渦輪流量計(ji)量程遠遠達(dá)不到計量要(yao)求。因此，榆林(lín)首站分輸計(ji)量撬改造勢(shi)在必行。
4.2榆林(lín)首站分輸計(ji)量系統改造(zao)方案及步驟(zhou)
(1)改造方案的(de)選定
　　所選流(liu)量計應滿足(zú)以下要求:①量(liàng)程比寬，保證(zhèng)冬夏季供氣(qì)量均🐅在量程(cheng)之内;②無易損(sǔn)部件，不易受(shòu)沖擊，不受大(da)壓差影♉響;③氣(qì)體含水量對(dui)設備運行及(ji)計量精度沒(méi)有影響;④計量(liàng)精度高。由于(yú)分輸量較大(dà)，盡可能減少(shǎo)計⚽量輸差。
綜(zōng)合考慮，超聲(shēng)流量計性能(néng)優越，可滿足(zu)需求。故流🤟量(liang)計選用超聲(shēng)流量計，配備(bei)流量計算機(ji)。流量計規格(gé)爲🏒DN150，流量适用(yong)範圍❄️爲35~2210m3/d，介質(zhi)溫度适用範(fan)圍爲-20~80℃，測量精(jīng)度爲±0.5級，重複(fú)性爲0.1%。
(2)改造方(fāng)案的實施步(bu)驟
①将進站和(hé)出站閥門關(guān)閉并加盲闆(pan)。
②安裝現場流(liu)量計。由于下(xià)遊用氣量增(zēng)幅較大，原計(jì)量🔴裝置✍️管段(duan)管徑太小，不(bú)能滿足要求(qiú)，隻能新建計(jì)量設施。根👉據(ju)用氣量的大(da)小，管徑改爲(wèi)DN150，選用超聲波(bo)流量計。
③安裝(zhuāng)超聲波流量(liang)計信息處理(li)系統。信息處(chu)理單元(SPU)通⭐過(guò)RS485通💜信接口，經(jīng)專用通信電(diàn)纜将流量數(shù)據傳到僅表(biao)控制室内🥵的(de)流👉量計♈算機(ji)通信接口上(shàng)，由流量計算(suàn)機完成流量(liàng)補償💋、修正計(jì)算，作爲貿易(yi)結算的依據(ju)。
④安裝記錄信(xin)息遠傳系統(tong)。流量計算機(jī)通過RS485輸出流(liú)量數據至專(zhuān)用ADAM通信協議(yi)模塊上，由ADAM模(mó)塊将傳送的(de)流量🏃數據通(tong)信✌️協議轉換(huàn)爲MODBUS标準通信(xìn)協議，再通過(guo)通信電纜連(lian)接到原有調(diào)度中心傳輸(shu)數據的專用(yong)RTU内，由RTU系統向(xiang)調度中心發(fā)送動态運行(háng)計量數據.
⑤供(gong)氣系統按規(gui)程投産恢複(fú)供氣，并對計(jì)量系統進行(hang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼調試♌。
4.3改造後(hou)計量系統運(yùn)行狀況及效(xiào)益
　　榆林首站(zhàn)分輸計量系(xi)統改造完成(chéng)至今，運行狀(zhuang)況良好🛀。目前(qián)，分♍輸量爲83×104Nm3/d，連(lian)續供氣，瞬時(shi)流量約爲890m3/h，計(jì)量正确，無計(ji)量糾♌紛。同時(shí)計量系統改(gǎi)造後産生了(le)顯著的經濟(ji)效益，具體表(biao)現爲:
(1)改造前(qián)渦輪流量計(ji)最大流量爲(wei)250m3/h，改造後超聲(sheng)流量計最大(dà)💋流量爲2210m3/h，按照(zhao)平均壓力4MPa計(ji)算，改造後分(fèn)輸流量可‼️增(zēng)加183×104Nm3/d.按照榆林(lín)市工業天然(ran)氣價格2.4元每(mei)立方米計算(suàn)，年收益最多(duo)可增加16.47億元(yuán)。
(2)當天然氣管(guǎn)輸企業輸送(sòng)多種氣源的(de)天然氣時，應(ying)根據在線色(se)譜分析儀、溫(wēn)度和壓力等(děng)數據，合理分(fèn)段計算管💋存(cun)，确🏃🏻‍♂️保管存計(ji)算的正确.
2.4加(jia)強計量人員(yuán)管理，提高人(ren)員素質
　　交接(jiē)計量員是天(tian)然氣計量的(de)具體執行者(zhe)，其責任心的(de)強弱💁直🌈接關(guān)系到計量正(zheng)确率。提高交(jiāo)接計量員的(de)思想🧑🏾‍🤝‍🧑🏼素質❄️、業(yè)務素質，杜絕(jue)蓄意的漏記(ji)和渴報現象(xiang)。