大庆油田气体超声流量计量表的在线实流检定

移动式音速喷嘴气体流量标准装置是国家原油大流量计量站于1988年从美国科罗拉多工程实验站（CEESI）引进，用于在线实流检定（测试）标准孔板流量计、气体涡轮流量计、气体超声流量计等。该标准装置为橇装结构，由喷嘴组（16个喷嘴）、数字阀、压力变送器、温度变送器、差压变送器、在线气相色谱仪和数据采集与处理系统组成，可以采集和处理瞬时量（标况体积流量或质量流量）信号和累计量（脉冲）信号，可用于目前国内使用的各种类型天然气流量计的检定。

2、检定前的准备工作

气体超声流量计配套有压力变送器、温度变送器和流量计算机等二次仪表，在流量计检定前，要按照检定规程对变送器进行检定，对流量计算机输入、输出通道进行校准，将二次仪表带来的系统误差降至zui小。启动在线气相色谱分析仪，分析管道中的天然气组份，并将分析结果输人流量计算机和装置数据处理系统中。对流量计算机的组态数据进行检查，使之与现场工艺条件相符合。

3、检定工艺的选择

用移动式音速喷嘴气体流量标准装置对现场的流量计进行在线实流检定，需要将装置串人计量站场的工艺流程中。由于计量站场的条件多种多样，检定工艺要根据现场的实际情况来选择。

*种情况:以北京华油天然气通州站为例，该站是陕京管道向北京输气的末站。进站压力为4.OMPa，出站压力为1.4MPa。由于移动式音速喷嘴气体流量标准装置zui高工作压力为2.OMPa，所以上游来气经过流量计后，先安装1台调压阀，将压力调至2.OMPa左右，再连接音速喷嘴标准装置。

第二种情况:以河北天然公司气石家庄站为例，该站是向石家庄市供气的计量分输站。进站压力为1.7MPa，出站压力为1.2MPa。由于上游来气压力小于装置的zui高工作压力，可将检定装置直接串人流量计的下游。

第三种情况:以北京市燃气公司第三输配厂为例，该厂是北京市城市管网门站。进站压力为1.5MPa，城市管网压力为1.1MPa。由于该站与上游末站距离很近，超声流量计受上游出站调压阀的影响，产生很大的脉动流。检定时需将装置接人流量计的上游（音速喷嘴起到稳流的作用）。

4、检定方法的选择

对气体超声流量计进行检定时，一般有两种方法可以选择。一种是只针对流量计本身进行检定。检定时，将流量计信号、温度信号、压力信号直接接入装置的数据采集与控制系统;另一种是对整个计量系统进行检定。检定时，从流量计算机的输出口引出模拟量信号，接人装置的数据采集与控制系统。这种方法能够将现场可能影响流量测量的安装条件、工况条件、介质条件、环境条件、信号传输、计算和转换等所有因素都计入检定结果，及时发现和找出计量系统中存在的问题，并通过对流量计系数的修正消除大量不确定因素的影响，从而提高流量测量的准确度。

5、检定数据的处理

气体超声流量计的检定结果，一般是给出流量计的MF系数。对于只能输人一个流量计系数的流量计，采用GB/T18604一2001《用气体超声流量计测量天然气流量》附录中加权平均的方法，根据每个流量检定点系数，算出流量计的仪表系数，将新的仪表系数置人流量计中。对于可以输人多个流量计仪表系数进行分段修正的流量计，将每个流量检定点的仪表系数置人流量计即可。

6、检定中常见问题及处理方法

（1）噪声干扰。在现场检定时，音速喷嘴、调压阀会产生噪声，当噪声频率与超声流量计的工作频率相近时，超声流量计无法正常工作。解决办法是尽量多设置流量检定点，检定后，将有噪声干扰的流量点系数剔出。另外，加长音速喷嘴装置与超声流量计之间的连接管线，尽可能地降低噪声对超声流量计的影响，这种方法取得了较好的实际应用效果。

（2）脉动流的影响。北京燃气公司第三输配厂是北京城市用气管网的首站，它从陕京管线末站（华油天然气通州站）接气，向北京城市管网供气。陕京管线的干线压力较高（4.OMPa），在向北京燃气第三输配厂供气时压力经过调压降为1.4MPao在检定中发现由于上游调压阀距离超声流量计过近，使超声流量计处产生较大的脉动流，从而无法进行检定。

由于喷嘴有限流和稳流的特点，将喷嘴车串到华油通州站调压阀之后，降低了流态的脉动性，流量计检定成功。

7、结语

气体超声流量计的在线实流检定是提高和保证天然气流量测量准确和可靠的zui佳方法。但由于受装置本身特点和现场工艺条件复杂性的限制，很多计量站场无法进行实流检定，许多大口径流量计无法进行全量程检定。气体超声流量计的在线实流检定依然是今后研究和探索的一项重要课题。