天然气计量系统
天然气流量计量有三种方法 天然气流量计常见问题解决方法
天然气流量计量有三种方法天然气流量计常见问题解决方法天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。
近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势天然气流量计量有三种方法：体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量，传统天然气计量接受容积单位计量。
近几年来，以质量和能量单位进行计量已成为一种进展趋势。
大容量、高压天然气计量中优先使用能量或质量单位。
我国早期对天然气计量不够重视，天然气计量技术进展缓慢，至今日然气商品计量仍接受体积计量方式。
目前天然气体积流量计量仪表紧要有孔板流量计、涡街流量计、涡轮番量计和容积式流量计，我们应用较广泛的是标准孔板流量计。
1、计量中存在的问题标准孔板流量计是一种间接的、综合参数的技术测量，使用仪表多，影响因素多而杂。
正常情况下其测量精准度能充分GB2624—93标准和SY/T6143—1996天然气流量的标准孔板计量方法标准的要求。
在实际工作中，偏离标准规定的条件对计量精准度的影响，有的可定量估算并进行修正，有的只能定性估量不确定的幅值与方向，但有的是多种条件同时偏离，这就产生了特别多而杂的情况。
由于一般文献只介绍某一条件偏离引起误差，缺少多种条件同时偏离时测量误差的相关资料。
大量的现场调查和实践阅历表明，显现计量问题的紧要原因是节流装置的设计、制造、安装使用和工况条件偏离了标准规定的范围。
其紧要表现如下：没有严格按SY/T6143—1996标准进行设计，制造和安装。
选择测量管径过大，长期处于低雷诺整数，上下游管段未按标准要求安装配套，管内径未实测。
孔板流量计以较稳定的流速参数作为设计依据，流量过小或过大都会使计量误差加添。
要正确选择与使用差压计，若差压计工作量程在30%以下，会大大降低流量测量精准度。
当天然气流量减小后，要适时更换差压计的量程或孔板规格，否则因差压造成计量误差会成倍加添。
在选择仪表差压量程时，即要考虑孔径比，又要考虑孔板压力损失后的压力是否充分生产需要。
天然气计量系统精度的改善与提高
郭绪民中国石油西南油气田分公司(成都610213)段继芹何 敏中国石油工业天然气流量计量站(成都610215)天然气计量系统精度的改善与提高摘 要 在天然气现场存在许多影响贸易结算精度的因素。
这些影响并非依照计量标准的需求能予以控制,如:气质条件或安装情况的影响。
于是一些新型流量计(如超声流量计)便应运而生并已在标定站进行了检测。
通过中国石油工业天然气流量计量站天然气实流测试与现场应用,证明超声流量计计量准确度可优于 0.5%,具有准确度高、重复性好、量程比宽、抗干扰能力较强、维修量小,可测双向流等特点。
主题词 临界流文丘利喷嘴 实流测试 超声流量计 现场应用Abstract O n the site of natural g as trading,many factors may infl uence the precisio n of settlement. These fa ctors such a s gas quality a nd installatio n are o ften beyo nd the co ntrol o f the requirements o f metering calibration.Some new type flowmeters like ultraso nic flowmeters have been tested at verifica tion statio ns and used at metering statio ns.It has been pro ved that the accuracy o f measurement o f ul traso nic flo wmeters is hig her than 0.5%,with such strong points as hi g h accuracy,go od r epetitivity, bro ad rang e ratio,strong anti interfer ence,small amount of maintenance,and measurement o f two way flo w.Subject Headings Venturi no zzle fo r critical flow,Actual flow test,Ultrasonic flo wmeter,Fiel d appli catio n天然气计量系统与现状目前,在中国天然气计量系统中以孔板流量计为主。
天然气自动计量系统的运行和维护
４ 结
பைடு நூலகம்
语
气计量和天然气实流检定工作。
【】Ｓ ／６ ４ — ０ ４天然 气流量的标准孔板计量方法 【 １ ＹＴ １３ ２ ０ ， Ｓ 】
１ 天然 气流 量计 量 方法
我国规定天然气流量测量 的标准状态是 ：绝 对压力
２ 天然气流量计量系统的检定和校准
为 ０１ １２ ｐ ， ． ３５Ｍ ａ 温度 为 ２ ３１Ｋ。 ０ ９． ５ 如果 没有特别 指 明为 所谓天然气流量计量 系统就是组装起来 以进行天然 工作状态下 的天然气流量 ，一般是指在上述标准状态下 气流量计量的全套测量仪器 ，这里要讨论 的是能够实时 的天 然气 的体 积 流量 。 测量 有关参数 并换算 到标准状 态 的天 然气流量 计量 系 天然气流量计量的方法很多 ，可用 的流量仪表也很 统 。 准孑 板 差 压 式 流 量计 具 有 坚 固耐 用 、 能 可 靠 、 标 Ｌ 性 维 多 ， 工作 原 理大 致 分 为 以下 ４ ： 按 种 修方便等有点 。而天然气流量计算机 自动计量系统以其 ①流量计量标准 ：世界上天然气流量测量 的标准较 准确度高、 可扩展性好 、 操作容易和无人为干扰而更为优 多。我 国天然气计量标准化工作起步较 晚。９５年 四川 越 。 目 管道天然气计量 中，５ １６ 在 前 ９ ％以上主要采用标准孔 石油管理局结合 天然气计量特点制定 了 《 测量天然气流 板 差 压式 流 量计 。 量的孔板计量装置 、 检定 、 使用和管理规程 （ 草案 ）作 为 》 ３ 计量器具应正确使用和维护 天然气流量计量 的依据。 随着天然气计量工作发展 ， 陆续 推 出 了 最 新 标 准 ＩＯ １７ Ａ Ａ Ｅ Ｏ Ｔ Ｏ３ Ｓ ５ ６ 、 Ｇ Ｒ Ｐ Ｒ Ｎ ＿、 计量工作实践证 明，量值 准确一致与计量器具 的正 Ｓ ／ ６ ４ — ０ ４等 。 ＹＴ ３ ２ ０ １ 确使用有着密不 可分的关系。 若计量器具维护不 当， 就会 ②差压式流量计 ： 目前管道天然气计量 中，５ 在 ９ ％以 损坏计量器具的计量性能 ， 影响量值 的准确性和可靠性 ； 上仍采用标准孔板差压式流量计 ，通过间接测量流过标 若维护管理很好 ， 而不能正确操作使用 ， 也会影响量值的 准孑 板的天然气压力 、 Ｌ 差压和温度等参数 ， 按经验公式计 准确 可靠 ； 若维护管理很好 ， 而不 能正确操作使 用 ， 也会 算出天然气体积流量 。 用于测量各间接量 的二次仪表 ， 要 影响量值的准确可靠 。计量器具不仅应按规定周期进行
天然气超声流量计量系统常见误差因素及对策分析
天然气超声流量计量系统常见误差因素及对策分析烟台市标准计量检验检测中心山东烟台264003摘要：天然气从地下开采出来变成终端商品，在生产、加工和集、输、配过程中存在相当数量的损耗，针对某一管网系统而言，天然气输入总量减去输出总量的差值，习惯称为输差。
根据某气田10年的生产数据，输差占天然气总损耗的30%～55%，对于一个年产天然气数十亿立方米规模的企业，输差率0.1%都是损失巨大的，控制输差对于降耗增效意义重大。
且随着天然气需求的不断增加和市场经济观念的不断增强，天然气输差困扰供需双方的纠纷问题越发突出。
但影响输差的因素复杂繁多，天然气的多组分、安装条件、操作条件、环境条件的变化和多参数测量都会影响天然气计量准确性，造成输差。
所有的天然气公司都不同程度面临输差问题的困扰，而繁琐反复的输差异常诊断过程是困扰计量人员的难点。
关键词：超声流量计；计量系统；工艺参数；误差因素分析引言准确可靠的计量数据是天然气产业链重要基础性工作，是生产调度组织、管网运行状态监控、输差分析、计量结算的基本依据。
随着国家体制改革和绿色发展的需求，天然气将实现高质量、快速发展，管网将更加复杂，运行压力和管道管径将大幅增加。
本文通过对某条天然气管道计量管理中存在的问题着手，结合近期天然气行业发展，阐述对计量管理的几点思考。
1天然气计量管理概念与主要方法简析1.1 管理概念天然气计量管理属于相关企业日常活动中较为关键的部分之一，通过结合完善的管控应用条例，并根据天然气计量规定能够有效展开分析工作，从根源层面提高天然气资源的应用效率。
在这一过程中，计量管理需要以专业方式展开，确保其应用设备能够符合实际条件需求，避免受到意外影响，导致输差问题出现。
输差问题本质上与诸多因素有关，其控制难度较高，同时有可能导致持续性损失。
因此，为尽可能实现理想计量管理目标，应当重视相关措施的应用，使输差问题得到充分解决，为天然气计量管理工作的进一步展开夯实基础条件。
浅析天然气自动化计量系统的应用
浅析天然气自动化计量系统的应用作者：穆建圣来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要：天然气自动化计量系统能够实现对井站、集气站、脱水装置的自动化控制，包括各种检测、控制调节和数据采集系统。
本文首先对天然气计算机自动化计量系统概述，然后分析了影响自动化计量系统准确度的主要因素，并从三方面详细探讨了天然气自动化计量系统的应用，最后对天然气自动化计量系统的安全设计应用要点进行了探讨。
关键词：天然气；自动化计量系统；孔板计量装置；凝析油；安全设计Abstract: the gas metering automation system can realize JingZhan QiZhan, dehydration device of automatic control, set, includes a variety of detection, control and data acquisition system. This paper for the natural gas computer automation measurement system overview, and then analyze the main factors that affect the accuracy of automatic measuring system, and in detail from three aspects discusses the application of natural gas automatic measurement system, finally the safety of the natural gas metering automation system design and application are discussed in this paper.Key words: natural gas; Automatic measurement system; Orifice metering device; Condensate; Safety design中图分类号：TB933文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、天然气计算机自动化计量系统概述（一）天然气计算机自动化计量系统的构成目前我国天然气计量系统仍然采用孔板计量装置和流量计算机来构成自动化计量系统。
天然气商业计量系统信号干扰问题的分析与改造
288化工自动化及仪表2021年天然气商业计量系统信号干扰问题的分析与改造李磊(中海石油(中国)有限公司上海分公司％摘要针对天然气商业计量系统出现温度和压力值频繁跳变的现象,逐项排查仪表信号干扰因素,提出两项有效消除干扰的改造措施，测试、验证并落实改造措施后彻底解决了信号干扰问题。
关键词计量系统天然气信号干扰标准模拟量4〜20mA信号传输电源供电中图分类号TH71文献标识码B文章编号1000-3932(2021)03-0288-03某天然气商业计量系统正常运行6年后,出现了温度和压力值频繁跳变的现象。
实践中,如果仪表信号干扰出现在项目投运后期,且无新增外部干扰因素的情况下,应重点考虑电源、卡件及仪表等电子设备以及线路老化造成漏电干扰的可能性。
本案例中,计量系统A/B出现首次信号干扰现象相差33天,符合设备老化造成回路干扰的特点。
在中控操作站调取压力和温度数据趋势,分析造成计量系统信号干扰的主要因素,对信号传输方式和电源供电部分进行改造,以期解决信号干扰的问题。
1天然气商业计量系统及干扰情况简介天然气商业计量系统(简称计量系统%主要由流量变送器(FT)、压力变送器(PT)、温度变送器(TT)、色谱分析仪和流量计算机构成。
流量计算机负责天然气的压力和温度补偿计算,计算标况流量、累积流量及热值等数据,并将相关计量数据传至DCS，在中控操作站显示。
天然气商业计量系统构成如图1所示,PT、TT信号线并联，计算机通信卡通过HART协议实时采集PT、TT数据；当HART采集PT信号中断时，计算机锁定Keypad值35bar(1bar=100kPa)参与流量补偿计算&当HART采集TT信号中断时，计算机锁定Keypad值20!参与温度补偿计算-1#24V(DC)电源FTRS485TTHARTPT通信卡流量计算机RS485DCS图1天然气商业计量系统构成简图计量系统A/B在正常投运6年后,相继出现温度和压力值频繁跳变现象,直接导致外输天然气标况流量值跳变,对天然气计量的稳定性和准确性造成极大影响,极易导致商业纠纷。
天然气计量系统的误差
浅谈天然气计量系统的误差摘要本文以涡轮表计量系统为例,简要论述了天然气计量系统的组成和影响天然气计量系统误差的因素以及提高的措施。
关键词天然气;计量系统;误差中图分类号th814 文献­标识码a 文章编号1674-6708(2010)23-0131-020 引言一个完整的天然气计量系统通常由流量计、温度变送器、压力变送器、在线色谱仪和流量计算机(或体积修正仪)组成。
其工作原理为:由流量传感器(如涡轮流量计、超声波流量计等)测量天然气的工况流量,温度变送器测量天然气的工况温度,压力变送器测量天然气的工况压力,在线色谱仪测量天然气的组分,流量计算机接收流量计、温度变送器、压力变送器、在线色谱仪的输出信号,计算天然气在规定的标准状态下的体积流量(标况流量)。
计量系统的每一种仪表的准确度直接影响着系统的准确度或误差。
此外,仪表的不正确安装,尤其是流量计以及在实际运行中由于工作人员对仪表的操作和维护不当也都会对系统产生误差。
1 影响计量系统误差的因素1.1 计量仪表众所周知,目前我国在天然气贸易中,均采用标准参比条件下的体积(标况体积)作为贸易单位,而标况体积是通过理想气体方程式和压缩因子的修正计算得到的。
vs=其中下标s表示standard 标准,下标a表示actual 工况pa、ta由现场的压力变送器和rtd测得;ps、ts可在流量计算机内设定( ps=101.325 kpa ts=20 ℃)。
由色谱分析仪分析天然气组分,将组分信息传输到流量计算机内,流量计算机根据aga8计算压缩系数zs,za。
在上述计算过程中,输入量为工况体积、压力、温度和气体特征值。
这些输入值都是带有误差的。
将这些带误差的输入值进行运算,得到的结果也是带有误差的。
由于这一运算过程相当复杂,因此作为输出结果的标况体积的误差在数学上是难以计算的。
虽然标况体积的误差难以计算,但是在工程上却可以估计出它的误差限。
我国的国家标准《gb/t 18603-2001 天然气计量系统技术要求》给出了这样的规定:该标准表达的意义为:为构成a 级(1.0)计量系统,温度仪表的准确度应当优于0.5℃,压力仪表的准确度应当优于0.2%等。
天然气计量系统技术要求
天然气计量系统技术要求1. 引言天然气计量系统是用于测量和监控天然气的流量、压力和温度等参数的设备和技术。
它在天然气行业中起着至关重要的作用，影响到能源供应、安全管理和经济运行等方面。
为了保证天然气计量系统的准确性、可靠性和安全性，制定一套科学合理的技术要求是必不可少的。
本文将围绕天然气计量系统技术要求展开讨论，包括仪表选择与安装、数据采集与处理、通信与远程监控等方面。
2. 仪表选择与安装2.1 流量计天然气计量系统中最重要的组成部分之一是流量计。
流量计的选择应根据天然气管道的流速范围、精度要求和环境条件等因素来确定。
常见的流量计类型有差压式流量计、涡轮式流量计和超声波流量计等。
在选择时，应考虑其测量范围、测量精度、抗干扰能力以及维护保养方便程度。
2.2 压力计天然气计量系统中的压力计主要用于测量天然气管道的压力。
在选择压力计时，应考虑其测量范围、测量精度、稳定性和耐高温等特性。
同时，为了保证系统的安全性，还需要考虑是否具备过压保护和防爆功能。
2.3 温度计天然气计量系统中的温度计主要用于测量天然气的温度。
在选择温度计时，应考虑其测量范围、测量精度以及对环境条件的适应性。
为了保证准确性，还需要注意温度传感器的灵敏度、响应时间和抗干扰能力等因素。
2.4 安装要求仪表安装是天然气计量系统中不可忽视的一环。
在安装过程中，应根据仪表的使用要求和现场实际情况进行合理布置，并遵循相关标准和规范。
同时，还需要注意防雷、防水、防爆等安全措施，确保仪表正常运行。
3. 数据采集与处理3.1 数据采集天然气计量系统需要对流量、压力和温度等参数进行实时采集。
数据采集可以通过模拟信号输入或数字信号输入方式进行。
在选择数据采集设备时，应考虑其采样率、分辨率、抗干扰能力和通信接口等因素。
3.2 数据处理采集到的数据需要进行处理和分析，以满足不同的需求。
数据处理可以包括数据滤波、校正、计算和存储等过程。
为了保证数据的准确性和完整性，应选择合适的算法和方法，并建立健全的数据管理系统。
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≤0.5K ≤0.2% ≤0.5% ≤0.3% ≤0.5% ≤0.75%
≤0.5K ≤0.5% ≤1.0% ≤0.5% ≤1.0% ≤1.0%
≤1K ≤2.0% ≤1.0% ≤0.5% ≤1.0% ≤1.5%
发热量 流量
来源：《GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求》
天然气计量系统概论
天然气计量系统概论
计量系统的操作
• 系统的操作准备 – 管道连接 – 吹扫 – 润滑 – 试压 – 置换 • 系统的启动 – 启动的一般步骤 – 启动步骤的意义
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
计量系统的维护
• • • • •
俞承玮，2006年12月
日常的启停 启动滤网的拆卸 润滑 自诊断 比对
俞承玮，2006年12月
– 空气标定 – 中、低压天然气标定 – 中、高压天然气标定
天然气计量系统概论
标定的周期
• 依据各国的计量法规各有不同 • 速度式流量计（JJG 198 - 1994）
– 优于或等于0.5级：1年 – 低于或等于1级： 涡轮、涡街、旋进漩涡、电磁： 2年 超声、激光多普勒：3年
天然气计量系统概论
真实气体方程式
pV = Z ( p, T , y) RT
p：绝对压力， Pa V：体积， m 3 T ：热力学温度， K Z ：压缩因子，无量纲
俞承玮，2006年12月
y：表征气体的一组参数 R：摩尔气体常数， .31451 J / mol • K 8
天然气计量系统概论
天然气体积计算公式
力Pn：101325Pa •温度Tn： 天然气：293.15K （20℃） 城市煤气：288.15K （15℃）
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
工作状态下的体积 Vo
•基于速度的测量
•涡轮流量计、超声流量计、……
•基于体积的测量
俞承玮，2006年12月
了解误差的意义
• • • • 针对实际应用，选取最合理的计量系统 合理配置计量系统，达到最佳的性价比 有助于对输差的判断 有助于计量系统的诊断
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 应用
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
对天然气气质的考虑
• 正常进行输气和配气条件范围内的管输干气。 • 温度为：263K ~ 338K，压力为：不超过12MPa • 气体组分的要求：
Vn
po Tn Zn = Vo × × × pn To Zo
Vn：标准状态下的体积，m3 Vo：工作状态下的体积，m3 po：工作状态下的绝对压力，Pa pn：标准状态的绝对压力，Pa Tn：标准状态的热力学温度，K To：工作状态下的热力学温度，K Z n：标准状态下的压缩因子，无量纲 Z o：工作状态下的压缩因子，无量纲
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
误差的来源
• 测量的误差 – 包括：流量、温度、压力、天然气特征 值 • 压缩因子计算的不确定度 • 带误差的测量值的运算
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
误差的合成
测量参数 A级（1%）B级（2%）C级（3%） 温度 压力 密度 压缩因子
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统概论
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 基本原理
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
理想气体方程式
pV
V：体积， m 3
俞承玮，2006年12月
= RT
p：绝对压力， Pa T ：热力学温度， K R：摩尔气体常数， .31451 J / mol • K 8
•皮膜表、腰轮表、……
天然气计量系统概论
工作状态下的绝对压力 Po
•绝对压力 •多种信号类型 •4-20mA、HART、……
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
工作状态下的热力学温度 To
•热力学温度 •热电阻，PT100、PT500…… •多种型号类型 •四线制、HART、……
俞承玮，2006年12月
– – – – –
俞承玮，2006年12月
甲烷的摩尔分数大于0.7 高位发热量通常为 27.95 ~ 41.93 MJ/m3 相对密度为 0.55 ~ 0.8 氮气与二氧化碳是主要的稀释物，各自的摩尔分数最高为0.2 C2H6、C3H8、C4H10、C5H12和更高碳数烃类的含量，随碳 数增加呈现降低趋势。 – 没有其他的组分（如水蒸气、硫化氢等）以大于痕量的含量存 在。
原始基准 Mt, PVTt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%
传递基准-标准表 达±0.2%
俞承玮，2006年12月
现场流流量计 达 ±0.5%
天然气计量系统概论
标定的意义
• 流量是一动态量，只有介质流动才会产生 • 不同的流体介质，特性不同，导致标定结果 不同 • 即使相同的流体介质，在不同的工况条件下， 特性也不同，标定的结果也不同 • 通常的标定条件：
天然气计量系统概论
您有问题吗？
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
谢谢大家！
俞承玮，2006年12月
实例一
分析小屋 计量柜
SCADA
俞承玮，2006年12月
取样探头
计量橇
天然气计量系统概论
实例二
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 标定
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
流量的计量溯源
高压
原始基准 基准体积管 达 ±0.1%
常压
原始基准 钟罩式基准器 达 ±0.1%
天然气计量系统概论
压缩因子Z
天然气压缩因子的计算
用摩尔组成进行计算，计算依据 GB/T 17747-2，ISO 12213-2，AGA8-92DC 用物性值进行计算 GB/T 17747-3，ISO 12213-3，AGA8-92GC，SGERG-88
常数
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
• 容积式流量计（JJG 633 – 2005）
俞承玮，2006年12月
– 优于或等于0.5级：2年 – 低于或等于1级：3年
天然气计量系统概论
实例三
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
实例四
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
实例五
俞承玮，2006年12月
天然气计量系统概论
天然气计量系统 之 误差分析