摘要:天(tian)然氣是(shi)一種高(gao)效、清潔(jié)燃料和(hé)優質化(huà)工原✂️料(liào)，随着天(tiān)然氣資(zī)源勘探(tàn)開發的(de)不斷深(shen)入，以及(jí)天然氣(qi)在現代(dai)化工業(ye)和日常(chang)生活中(zhōng)應用的(de)日益普(pu)及，長距(ju)離、大口(kǒu)⛱️徑、高流(liú)㊙️量的輸(shū)氣管線(xian)層出不(bu)窮。而大(dà)輸量下(xia)選擇何(hé)種流量(liang)計進🔞行(hang)貿易交(jiāo)接，也成(cheng)了🔞買賣(mai)雙方最(zui)爲關心(xin)的問🙇‍♀️題(tí)。分析了(le)超聲流(liú)量計 應(yīng)用現狀(zhuàng)及特點(dian)，論述了(le)超聲流(liu)量計的(de)系統組(zǔ)成和運(yun)行🛀🏻模式(shì)，以及将(jiang)該流量(liang)計運用(yòng)于榆林(lín)首站分(fen)輸計量(liàng)撬🤩的改(gai)㊙️造方案(an)、經濟效(xiao)益及應(yīng)用前景(jǐng)。超聲流(liú)量計在(zài)榆濟管(guan)道然氣(qì)計量中(zhōng)應用
1超(chāo)聲流量(liang)計應用(yong)現狀
　　超(chao)聲氣體(ti)流量計(jì)量程大(da)、精度高(gāo)、重複性(xìng)好、壓損(sǔn)小、工件(jiàn)🔴不易老(lǎo)化、使用(yòng)壽命長(zhǎng)無可動(dòng)部件、機(jī)械制造(zào)工藝相(xiàng)對簡單(dān)、維護簡(jiǎn)便，具有(you)投資與(yǔ)運行費(fei)用低、管(guan)理方便(bian)等突出(chū)優點，受(shou)到越來(lái)越多用(yòng)戶的歡(huan)迎。
　　管道(dao)作爲中(zhong)石化第(di)一條自(zì)行建設(she)的長距(jù)離、大口(kou)徑、高流(liú)量的輸(shu)氣管道(dao)，年設計(jì)輸氣量(liang)30×109Nm3，遠期目(mu)标40×109Nm3，管道(dào)轉♌輸處(chu)多采用(yong)超聲流(liú)量計，共(gòng)計38台。僅(jin)榆濟管(guǎn)道的源(yuán)頭💞榆林(lin)首站中(zhong)，采用超(chao)聲流量(liàng)計8套，其(qi)中5套用(yong)于貿易(yì)交接，3套(tao)用于計(jì)量比對(dui)。所對應(ying)的上遊(you)塔榆♈末(mo)站，采用(yòng)了🏃🏻與榆(yú)濟管道(dao)榆林首(shou)站同樣(yang)的超聲(shēng)流量計(jì)計量系(xi)統。在管(guan)道運行(háng)4年裏，超(chāo)聲流量(liang)計運行(hang)💰穩定，從(cóng)未進行(háng)過⁉️大型(xing)維修工(gōng)作，每✉️兩(liang)年進行(hang)一次檢(jian)定，檢定(ding)結果均(jun1)合格，系(xì)統精度(du)在±0.5%以内(nei)，且未出(chū)現過計(ji)量糾紛(fēn)。
2超聲流(liú)量計特(tè)點
　　超聲(sheng)流量計(ji)與孔闆(pan)流量計(ji)、渦輪流(liú)量計等(děng)傳統流(liu)量計相(xiang)比有🈚如(rú)下特點(dian):①測量管(guan)徑大;②測(cè)量範圍(wei)廣;③不受(shòu)流😘體參(can)數影響(xiǎng);④可🏃🏻實現(xian)雙向計(ji)量。超聲(shēng)流量計(jì)也存在(zài)一些缺(que)點:①傳感(gan)器👣的安(an)裝要求(qiú)高🏃🏻‍♂️;②對直(zhi)管段要(yao)求嚴格(gé);③交叉幹(gan)擾對🔅測(cè)量精度(du)影響大(da);④檢定困(kun)難。
3超聲(sheng)流量計(jì)計量系(xì)統組成(chéng)及運行(hang)方式.
3.1超(chao)聲流量(liàng)計計量(liang)系統組(zu)成
　　超聲(sheng)流量計(ji)計量系(xi)統包括(kuo)超聲流(liú)量計及(jí)所配套(tào)的流量(liang)計算機(ji)。流量計(ji)結構主(zhu)要分爲(wèi)三部分(fèn):流量計(ji)本體、超(chāo)聲換能(neng)器、信号(hào)💰處理單(dān)元。
3.2超聲(shēng)流量計(jì)計量系(xì)統運行(háng)方式
　　超(chāo)聲流量(liàng)計與流(liu)量計算(suan)機配套(tào)使用，後(hòu)者将前(qián)者測得(dé)的工沉(chén)💋流量加(jia)以顯示(shì)、修正、轉(zhuǎn)換，獲得(de)标況流(liú)量，并及(jí)時反映(ying)流量計(ji)的故障(zhàng)及報警(jǐng)信息，保(bǎo)證計量(liang)系統🐕的(de)連續性(xing)及正👄确(que)率。包括(kuò)正常測(ce)量模式(shi)、診👣斷模(mó)式以及(ji)故障模(mo)式三者(zhe)運行模(mó)式。
4超聲(sheng)流量計(jì)的應用(yòng)
4.1榆林首(shou)站計量(liàng)系統原(yuan)狀
　　榆林(lin)首站位(wèi)于陝西(xi)省榆林(lín)市榆陽(yáng)區劉家(jiā)峁村，爲(wèi)榆濟管(guǎn)🐉道源頭(tóu)，主要任(ren)務是對(dui)接收天(tian)然氣進(jin)行增壓(ya)遠輸，并(bing)具備☀️天(tian)然氣分(fen)輸功能(néng)，配備天(tiān)然氣分(fen)輸✌️計量(liang)撬2套，向(xiang)榆林市(shi)榆陽區(qu)圓恒能(neng)源有限(xiàn)公司供(gòng)氣。榆林(lin)首站計(ji)量系統(tǒng)包括:與(yu)塔榆末(mò)站計量(liàng)比對超(chao)聲流量(liàng)計‼️:及配(pei)套流量(liàng)計算機(ji)各3台🌂、與(yǔ)陝京首(shou)站貿易(yì)交接超(chao)聲流量(liàng)計及配(pèi)套🚩流量(liàng)計算機(jī)各3台、向(xiang)圓恒門(mén)站分輸(shu)計量貿(mào)易交接(jie) 渦輪流(liú)量計 及(jí)配套流(liu)量計算(suan)機各2台(tái)。目前，6台(tai)超聲流(liu)量計運(yun)行🔞良好(hao)、精度高(gao)。而分輸(shu)計量撬(qiao)自2025年12月(yue)投産以(yǐ)來，輸氣(qì)量約爲(wèi)1.5×104Nm3/d,工藝采(cǎi)用兩路(lù)計量，管(guan)徑爲DN80，無(wu)調壓裝(zhuāng)置，流量(liàng)計選用(yòng)渦輪流(liu)量計，量(liàng)程爲13~250m3/h，精(jīng)度爲±0.5級(ji)。運行三(sān)個💁月後(hòu)，該計量(liang)撬存在(zài)的問題(tí)顯現:①初(chū)期，園恒(heng)門站所(suo)♊需氣量(liang)小，且間(jiān)斷用氣(qì)，因而供(gòng)氣隻能(neng)将天然(ran)氣充至(zhi)管道最(zui)大運行(háng)壓力，待(dai)門站将(jiang)管存天(tian)然氣用(yòng)完後再(zài)次供氣(qi)。由于♈沒(mei)有調壓(ya)裝置，流(liú)量計前(qian)後壓差(cha)大❗，對渦(wo)輪葉片(pian)的沖擊(jī)過大，且(qie)節流現(xian)象嚴重(zhòng)，造成💜流(liu)量計及(jí)計量管(guǎn)段結露(lù)、結霜現(xiàn)象嚴重(zhong)，嚴重影(ying)響計量(liàng)安全及(ji)計量正(zhèng)确率💃。②上(shang)遊來氣(qì)中含水(shuǐ)量較高(gao)🙇‍♀️，流量計(ji)前筒式(shi)過濾器(qi)負擔重(zhong)，且受氣(qì)流沖擊(jī)大，濾💃🏻芯(xin)使用壽(shòu)命最長(zhǎng)爲1個月(yue)☁️，設備🎯損(sǔn)壞量大(dà)，采購周(zhou)期長。③運(yun)行穩🧡定(dìng)後，園恒(héng)門站天(tiān)然氣⚽液(yè)化廠投(tóu)産，用氣(qì)😘量急速(sù)增加，計(jì)劃需✂️求(qiu)達10×106Nm3/d，原有(you)渦輪🎯流(liu)量計量(liàng)程遠遠(yuan)達不到(dao)計量要(yao)求。因此(cǐ)，榆林首(shǒu)站分輸(shu)計量撬(qiào)改🈲造勢(shi)在必行(hang)。
4.2榆林首(shou)站分輸(shu)計量系(xì)統改造(zao)方案及(jí)步驟
(1)改(gǎi)造方案(an)的選定(dìng)
　　所選流(liu)量計應(yīng)滿足以(yi)下要求(qiú):①量程比(bǐ)寬，保證(zheng)冬夏季(jì)供👅氣量(liang)均在量(liàng)程之内(nèi);②無易損(sun)部件，不(bú)易受沖(chòng)擊，不受(shòu)大壓差(chà)影響;③氣(qì)體含✨水(shuǐ)量對設(she)備運行(háng)及計量(liang)精度沒(mei)有影響(xiǎng);④計量精(jing)度高。由(yóu)🏃‍♀️于分輸(shū)🍉量較大(da)，盡可能(neng)減少計(ji)量輸差(cha)。
綜合考(kao)慮，超聲(sheng)流量計(ji)性能優(you)越，可滿(man)足需求(qiú)。故流💘量(liàng)計選用(yong)🚶‍♀️超聲流(liu)量計，配(pei)備流量(liang)計算機(jī)。流量計(jì)規格爲(wei)DN150，流量适(shì)用🐆範圍(wéi)爲35~2210m3/d，介質(zhì)溫度适(shì)用範圍(wéi)爲-20~80℃，測量(liang)精度爲(wei)±0.5級，重複(fú)性爲0.1%。
(2)改(gai)造方案(àn)的實施(shī)步驟
①将(jiang)進站和(he)出站閥(fá)門關閉(bì)并加盲(máng)闆。
②安裝(zhuang)現場流(liú)量計。由(yóu)于下遊(yóu)用氣量(liang)增幅較(jiao)大，原計(ji)✔️量裝置(zhì)管🌈段管(guan)徑太小(xiao)，不能滿(mǎn)足要求(qiú)，隻能新(xin)建計量(liang)設施。根(gēn)據用氣(qi)量的大(dà)💔小，管徑(jing)改爲DN150，選(xuǎn)用超聲(sheng)波流量(liàng)計🙇‍♀️。
③安裝(zhuang)超聲波(bō)流量計(ji)信息處(chu)理系統(tong)。信息處(chù)理單元(yuán)(SPU)通過RS485通(tōng)信接口(kou)，經專用(yong)通信電(diàn)纜将流(liú)量數據(jù)傳到僅(jǐn)表控制(zhì)📐室内的(de)流量計(ji)算機通(tong)信接口(kǒu)上，由流(liu)量計算(suàn)機完成(chéng)流量補(bǔ)償、修正(zhèng)計算，作(zuo)爲貿易(yi)結算的(de)依據。
④安(ān)裝記錄(lù)信息遠(yuan)傳系統(tǒng)。流量計(jì)算機通(tōng)過RS485輸出(chū)流量數(shu)🈲據至專(zhuān)💯用ADAM通信(xìn)協議模(mó)塊上，由(you)ADAM模塊将(jiāng)傳送的(de)流量數(shù)據通信(xìn)協議轉(zhuǎn)換爲MODBUS标(biao)準通信(xin)協議，再(zai)通過通(tōng)信電纜(lan)連接到(dào)原有調(diào)度中心(xīn)傳輸☎️數(shù)據的專(zhuan)用RTU内，由(you)RTU系統向(xiàng)調度中(zhōng)🌂心發送(sòng)動态運(yùn)行計⭐量(liang)數據.
⑤供(gong)氣系統(tǒng)按規程(chéng)投産恢(hui)複供氣(qì)，并對計(jì)量系統(tǒng)進行調(diao)試。
4.3改造(zao)後計量(liàng)系統運(yun)行狀況(kuàng)及效益(yì)
　　榆林首(shǒu)站分輸(shu)計量系(xì)統改造(zao)完成至(zhì)今，運行(hang)狀況良(liáng)好。目🔅前(qián)，分輸量(liàng)爲83×104Nm3/d，連續(xù)供氣，瞬(shùn)時流量(liàng)約爲890m3/h，計(ji)量正确(què)，無計量(liàng)糾紛。同(tóng)時計量(liàng)系統改(gai)造後産(chan)生了顯(xiǎn)著的經(jing)✊濟效益(yi)，具體表(biao)現爲:
(1)改(gai)造前渦(wō)輪流量(liang)計最大(dà)流量爲(wèi)250m3/h，改造後(hòu)超聲流(liú)量計最(zuì)大流量(liang)爲2210m3/h，按照(zhào)平均壓(ya)力4MPa計算(suan)，改造後(hòu)分輸流(liu)㊙️量可增(zēng)加183×104Nm3/d.按照(zhào)榆林市(shì)工業天(tian)然氣價(jia)格2.4元每(mei)立方米(mi)計算🔞，年(nián)收益最(zuì)多可增(zeng)加16.47億元(yuan)。
(2)當天然(ran)氣管輸(shū)企業輸(shū)送多種(zhong)氣源的(de)天然氣(qì)時，應🏃🏻根(gēn)據👣在線(xian)色譜分(fèn)析儀、溫(wen)度和壓(ya)力等數(shù)據，合理(li)分段計(jì)算管存(cún)，确🐅保管(guǎn)存計算(suàn)的正确(què).
2.4加強計(jì)量人員(yuan)管理，提(tí)高人員(yuan)素質
　　交(jiāo)接計量(liàng)員是天(tian)然氣計(ji)量的具(ju)體執行(háng)者，其責(ze)任心的(de)強✉️弱直(zhi)接關系(xì)到計量(liang)正确率(lü)。提高交(jiao)接計量(liang)員的思(sī)想素質(zhi)、業務素(su)質，杜絕(jué)蓄意的(de)漏記和(hé)渴報現(xiàn)象。

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