阀式孔板流量计在天然气流量测量中的应用

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阀式孔板流量计在天然气流量测量中的应用

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发布时间：2017-10-16 15:37:54

        某石化公司炼油厂多年来一直无总表计量，始终以3路天然气之和进行监督结算，致使天然气进厂量计量误差较大。为提高天然气进厂量的计量精度，在天然气总管线上增加流量、温压补偿计量系统，为天然气计量结算提供准确的计量数据。该计量系统投用后，进厂总管天然气流量、温度和压力数据将集中采集到控制室内的DCS系统并实时进行温压补偿，可以实时监控计量参数的变化，减少计量纠纷。

1 控制方案和控制要求
1.1 控制方案
        在天然气管线上安装阀式孔板节流装置、压力变送器、热电偶分别测量差压、压力、温度，3路信号均为4~20 mA信号通过信号分配器进入天然气计量测控系统。该系统可以分别对体积流量、质量流量的各瞬时流量、累计流量进行选定并进行瞬时流量的显示、累计流量的存储，可对选定流量进行定时打印。通过计算机软件在监控计算机上显示动态工艺流程图、历史数据曲线、报警状态图及天然气的相关数据参数。并可自动或手动输入修改天然气气质和物性数据、相对密度、测量管内径、压力、差压、温度的仪表量程、时钟数据及通讯参数，MES数据采集系统通过RS485与监控计算机相连，对数据进行远传并实时监控。

1.2 控制要求
        （1）系统的I/O卡件具有光电隔离功能。
        （2）系统准确度等级为0.1%。
        （3）系统扫描时间、系统扫描周期不可以超过0.5 s。
        （4）计量测控系统具有温压补偿运算功能。
        （5）通过计算机软件在监控计算机上显示（瞬时的计量数值显示）、累计功能，历史数据和趋势显示60 d以上，可随时查询功能，可人工选时形成定点结算报表保存在硬盘中，计量流程图显示功能，改变参数或操作记录功能，报警功能。
        （6）系统设有操作权限，具有分级密码保护功能。
        （7）模块具有 RS422/RS485 数据连接口和MODBUS 通讯协议，监控计算机具有 OPC 通讯借口，系统具有网络通讯功能和故障诊断功能。
        （8）适应车间和分厂数据管理的需要，编制相应的数据报表。

2 阀式孔板流量计的应用
        （1）阀式孔板节流装置的设计符合 GB/T2624-94、SY/T6143-2004、ISO 5167-1、AGAReport No.3等标准的有关要求。用于制造阀式孔板节流装置的材料符合 SY/T 0599、NACEMR0175等标准。
        （2）高级阀式孔板节流装置设有上、下密封腔，以及特殊的滑阀部件，不用旁设附加管线，不需拆卸管道，不需停止介质输送，即可实施检查或更换孔板，操作快捷、方便，装置密封可靠。
        （3）高级阀式孔板节流装置上、下腔间的密封副采用具有自洁功能的全硬密封结构。阀板和阀座均采用不锈钢材料（用于高含硫介质时，还要堆焊硬质合金），并设有注脂辅助密封结构，阀板在弹性件和介质压力的双重作用下，始终紧贴阀座密封面，有效防止阀座、阀板密封面上污物的沉淀和结垢，内部密封件的性能能满足现场的使用要求，装置为零泄漏。
        （4）阀式孔板节流装置配套直管段与用户工艺管线管径相同，通道经过精确加工后，表面粗糙度和尺寸精度高于 GB/T2624、ISO 5167-1等标准的要求
。
        （5）按要求配套提供配对的法兰和垫片、螺栓、螺母、垫圈等紧固件，法兰标准采用 JB/T82.2-94 或按业主要求的任意标准，材料为 20钢或业主要求的材料，焊接端加工有 30°的坡口和1/16的钝边，并且，焊接端尺寸和厚度与管道尺寸一致，可保证与用户工艺管线可靠焊接，安全工作。
        （6）高级和普通阀式孔板节流装置设计、加工精度高，孔板的安装定位采用专利结构，有严格可靠的安装精度，计量精度可达±0.5%。该专利结构的特点是定位面采用上定位和侧定位结构，避免了常规的下定位由于装置下腔积污而造成的定位差。同时，该结构的定位面与装置通道面的加工是一次装夹加工而成，避免了定位面加工的积累误差对孔板在装置中的定位的影响。
        （7）用于孔板密封的密封胶圈，选用航空橡胶，整体压制而成，用于含硫介质的氟橡胶耐腐蚀、抗老化、磨损小，工作温度-40~250 ℃，能适应含 H 2 S、CO 2 、Cl - 天然气、净化天然气、人工煤气、轻烃、凝析油等介质条件。
        （8）阀式孔板节流装置均配有材料为不锈钢的排污阀、取压阀，取压阀连接螺纹为R1/2或1/2NPT。高级阀式孔板节流装置还带有不锈钢放空阀、平衡阀。
        （9）阀式孔板节流装置孔板导板等部分内件和部分暴露件表面均作特种Ni-P合金催化处理，具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、抗折性和抗冲击性，表面硬度不低于 HV600，工作温度为-196~850 ℃。能有效的防止零部件锈蚀，使孔板的提升灵活无卡滞。

3 结束语
        该计量测控系统计量数据平稳准确，有效地解决了贸易交接之间的纠纷。数据报表在线定时打印，数据采集系统对各种参数进行实时跟踪，减少现场设备由于巡检不到位而造成的故障，避免由此而引起的数据丢失。