摘要:天然氣是(shì)一種高效、清潔(jie)燃料和優質化(hua)工原料，随着天(tiān)然氣資源勘探(tàn)開發的不斷深(shen)入，以及天💯然氣(qi)在現📱代化工業(ye)和日常生活中(zhong)應用的日益普(pu)及，長距離、大口(kou)💚徑、高流量的輸(shu)氣管線層出不(bú)窮。而大輸量下(xià)選擇何種🙇🏻流量(liàng)計進行貿易交(jiao)接，也成了買賣(mài)雙方最爲關心(xīn)的問題。分析了(le)超聲流量計 應(yīng)用現狀及特點(diǎn)，論述了超聲流(liu)量計的系統組(zu)成和運行☀️模式(shì)，以及将該流量(liàng)計運用于榆林(lín)首站分輸計量(liang)撬的改造方🔞案(an)、經濟效益及應(yīng)用前景。超聲流(liu)量計在榆濟管(guan)道然氣計量中(zhōng)應用
1超聲流量(liàng)計應用現狀
　　超(chao)聲氣體流量計(jì)量程大、精度高(gāo)、重複性好、壓損(sǔn)小、工件不易老(lǎo)化、使用壽命長(zhang)無可動部件、機(jī)械制造工藝♌相(xiàng)對簡單、維護簡(jiǎn)便🌐，具有投資與(yu)運行費用低、管(guǎn)理方便等突出(chu)優點，受到越來(lái)越多用戶的歡(huan)迎。
　　管道作爲中(zhong)石化第一條自(zi)行建設的長距(ju)離、大口徑、高流(liu)🧡量的輸氣管道(dao)，年設計輸氣量(liang)30×109Nm3，遠期目标40×109Nm3，管道(dào)轉👨‍❤️‍👨輸處多采用(yong)超聲流量計，共(gòng)計38台。僅榆濟管(guǎn)道的源頭榆林(lin)首站中，采用超(chao)聲流量計8套，其(qí)中5套用于貿易(yi)交☁️接，3套用于計(ji)量比對。所對應(ying)的上遊塔榆末(mò)站，采用了與榆(yú)濟管道榆林首(shou)站同樣的超聲(shēng)流🈲量計計量系(xi)統。在管道運行(háng)4年裏，超聲流量(liàng)計運行穩定，從(cóng)未進行過大型(xíng)維修工作，每兩(liǎng)年進行一次檢(jian)定，檢定結果均(jun)合格，系統精度(du)在±0.5%以📞内，且未出(chū)現過計量糾紛(fēn)。
2超聲流量計特(te)點
　　超聲流量計(jì)與孔闆流量計(jì)、渦輪流量計等(deng)傳統流量計相(xiàng)比有如下特點(dian):①測量管徑大;②測(ce)量範圍廣;③不🏃‍♂️受(shou)流體參數影響(xiang);④可實現雙向計(jì)量。超聲流量計(jì)也存在一些缺(que)點:①傳感器的安(ān)裝要求高;②對直(zhí)管段要求嚴格(gé);③交叉幹擾對🐆測(ce)量精度🆚影響大(da);④檢定困難。
3超聲(shēng)流量計計量系(xì)統組成及運行(hang)方式.
3.1超聲流量(liàng)計計量系統組(zu)成
　　超聲流量計(jì)計量系統包括(kuò)超聲流量計及(ji)所配套的流量(liang)計🤟算👉機。流量計(ji)結構主要分爲(wèi)三部分:流量計(jì)本體、超聲換能(neng)器、信号🌈處理單(dān)元。
3.2超聲流量計(jì)計量系統運行(háng)方式
　　超聲流量(liang)計與流量計算(suan)機配套使用，後(hòu)者将前者👉測得(de)的💁工沉流量加(jiā)以顯示、修正、轉(zhuǎn)換，獲得标況流(liú)量，并及時反映(ying)流量計的故障(zhang)及報警信息，保(bao)證計量系統的(de)連續性及正确(que)率。包括正常測(cè)量模式、診斷模(mo)式以㊙️及故障模(mo)式三者運行模(mo)式。
4超聲流量計(ji)的應用
4.1榆林首(shou)站計量系統原(yuan)狀
　　榆林首站位(wèi)于陝西省榆林(lín)市榆陽區劉家(jia)峁村，爲榆濟管(guan)道源🔞頭，主要任(rèn)務是對接收天(tiān)然氣進行增壓(ya)遠輸，并具備天(tian)然氣分輸功能(neng)，配備天然氣分(fèn)輸計量撬2套，向(xiang)榆林市榆陽區(qu)圓恒能源有限(xian)公司供氣。榆林(lin)首📐站計量系統(tong)包括:與塔榆末(mo)站🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計量比對超(chao)聲流量計:及配(pèi)套流量計算機(ji)各3台、與陝京首(shou)站🐕貿易交接超(chāo)聲🛀流量計及配(pei)套🔞流量計算機(ji)各🥵3台、向🐅圓恒門(mén)站分輸計量貿(mao)易交接 渦輪流(liu)量計 及配套流(liu)量計算機各2台(tái)。目前，6台超聲流(liú)量計運行良好(hǎo)、精度高。而分輸(shu)計量撬自2025年12月(yuè)投産以來，輸氣(qi)量約爲1.5×104Nm3/d,工藝采(cǎi)用兩路計✨量，管(guǎn)徑爲DN80，無調壓裝(zhuāng)置，流量計選用(yong)渦輪💃流量計，量(liàng)程爲13~250m3/h，精度爲±0.5級(jí)。運行三個月後(hòu)，該計量撬存在(zai)的問題顯現:①初(chū)期，園恒門站所(suo)需氣量小，且間(jian)斷用氣，因而供(gòng)氣隻能✏️将天然(ran)氣充💔至管道最(zuì)大運行壓力，待(dai)門站将管存天(tiān)然氣用完後再(zài)次供氣。由于沒(méi)有調壓裝置，流(liú)量計前後壓差(cha)大，對渦輪葉片(pian)的沖擊過大，且(qie)節流現象嚴重(zhong)，造成流量計及(ji)計量管段結🛀露(lù)、結霜現象嚴重(zhòng)，嚴重影響😘計量(liàng)安全及計量✊正(zhèng)确率。②上遊來氣(qì)中含水量較高(gao)，流量計前筒🈲式(shì)過濾器負擔重(zhòng)，且受氣流沖擊(jī)大，濾芯使用壽(shòu)命最長爲1個月(yuè)，設備損壞量大(dà)，采購周期長。③運(yùn)行穩定後，園恒(heng)門站天然氣液(ye)化廠投産，用氣(qi)量急速增加，計(jì)劃需求達10×106Nm3/d，原有(yǒu)渦輪流量計量(liàng)程遠🚶遠達不到(dao)計量要求。因此(cǐ)，榆林首站分輸(shu)計量撬改造勢(shi)在必行🐉。
4.2榆林首(shǒu)站分輸計量系(xi)統改造方案及(ji)步驟
(1)改造方案(an)的選定
　　所選流(liú)量計應滿足以(yǐ)下要求:①量程比(bi)寬，保證冬夏季(ji)供氣量均在量(liàng)程之内;②無易損(sun)部件，不易受沖(chòng)擊，不受大壓差(cha)影響;③氣體含水(shuǐ)量對設備運行(hang)及計量精度沒(mei)有影響;④計量精(jīng)度高。由于分輸(shū)量較大，盡可能(neng)減少計量輸差(cha)。
綜合考慮，超聲(shēng)流量計性能優(yōu)越，可滿足需求(qiu)。故流♍量計🐕選用(yong)超👣聲流量計，配(pèi)備流量計算機(jī)。流量計規🔆格爲(wei)DN150，流量适用範圍(wei)爲35~2210m3/d，介質溫度适(shi)用範圍爲-20~80℃，測量(liang)精度爲±0.5級，重複(fú)性爲0.1%。
(2)改造方案(an)的實施步驟
①将(jiang)進站和出站閥(fá)門關閉并加盲(máng)闆。
②安裝現場流(liú)量計。由于下遊(yóu)用氣量增幅較(jiào)大，原計量🌐裝置(zhi)管段⭐管徑太小(xiǎo)，不能滿足要求(qiu)，隻能新建計量(liàng)設施。根據用氣(qi)量的大小，管徑(jing)改爲DN150，選用超聲(sheng)波流量計。
③安裝(zhuang)超聲波流量計(jì)信息處理系統(tǒng)。信息處理單元(yuán)(SPU)通過🤞RS485通信🤩接口(kǒu)，經專用通信電(dian)纜将流量數據(ju)傳到僅表控制(zhì)室内的流量計(jì)♻️算機通信接口(kǒu)上，由流量計算(suàn)機完成流👌量補(bǔ)償、修正計算，作(zuo)爲貿易結算的(de)依據。
④安裝記錄(lù)信息遠傳系統(tǒng)。流量計算機通(tong)過RS485輸出流量數(shù)據至專用ADAM通信(xin)協議模塊上，由(yóu)ADAM模塊将傳送的(de)流量數據通信(xin)🤟協議❤️轉換爲MODBUS标(biao)準通信協議，再(zai)通過通信電纜(lan)連接到原有調(diao)度中心傳輸數(shu)據的專用RTU内，由(you)RTU系統向調度中(zhōng)心發送動态運(yun)行計量數據.
⑤供(gong)氣系統按規程(cheng)投産恢複供氣(qi)，并對計量系統(tǒng)進行調💁試。
4.3改造(zào)後計量系統運(yun)行狀況及效益(yi)
　　榆林首站分輸(shū)計量系統改造(zao)完成至今，運行(háng)狀況❗良好。目前(qián)，分輸量爲83×104Nm3/d，連續(xu)供氣，瞬時流量(liang)約爲890m3/h，計量正确(que)，無計量糾紛。同(tong)時計😄量系統改(gai)造後産生了顯(xiǎn)著的經濟效益(yi)，具體表現爲:
(1)改(gai)造前渦輪流量(liang)計最大流量爲(wei)250m3/h，改造後超聲流(liu)量計最大流量(liàng)爲2210m3/h，按照平均壓(ya)力4MPa計算，改造後(hou)分輸流👄量可增(zeng)加🙇‍♀️183×104Nm3/d.按照榆林市(shi)工業天然氣價(jia)格2.4元每立方⁉️米(mi)計算，年收益👣最(zui)多可增加16.47億元(yuan)。
(2)當天然氣管輸(shu)企業輸送多種(zhong)氣源的天然氣(qì)時，應‼️根據在線(xian)色譜分析儀、溫(wen)度和壓力等數(shu)據，合理分段計(ji)算管存，确保管(guan)存計算的正确(què).
2.4加強計量人員(yuan)管理，提高人員(yuan)素質
　　交接計量(liàng)員是天然氣計(jì)量的具體執行(hang)者，其責任心的(de)☂️強⭐弱🔴直接關系(xì)到計量正确率(lǜ)。提高交接計量(liang)員的思想‼️素質(zhi)、業務♌素質㊙️，杜絕(jue)蓄意的漏記和(hé)渴報現象。

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