改善超聲波流量計(jì)對天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)率

元壩凈化廠外輸天然氣計(jì)量采用Daniel 超聲波流量計(jì)，氣體超聲流量計(jì)具有測量范圍寬、便于安裝、易維護(hù)、流量測量的影響因素少、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)。提高超聲波流量計(jì)計(jì)量天然氣的精準(zhǔn)率，對元壩凈化廠經(jīng)濟(jì)效益的提高起著至關(guān)重要的作用。通過提高在線色譜儀分析準(zhǔn)確性和超聲波流量計(jì)故障診斷及消除，可以改善超聲波流量計(jì)計(jì)量的精準(zhǔn)率。

目前元壩凈化廠日外輸凈化天然氣量在5×106Nm3 左右。提高超聲波流量計(jì)計(jì)量天然氣的精準(zhǔn)率，對元壩凈化廠經(jīng)濟(jì)效益的提高起著至關(guān)重要的作用。在天然氣計(jì)量交接工作中，必須在管理上下功夫，同時(shí)必須提高計(jì)量交接操作人員的計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能。

元壩凈化廠計(jì)量外輸凈化天然氣的計(jì)量點(diǎn)為三臺(tái)Daniel 超聲波流量計(jì)，現(xiàn)階段是兩用一備。元壩凈化廠外輸凈化天然氣計(jì)量的流程是：超聲波流量計(jì)計(jì)量出管道的工況流量，與在線色譜分析出天然氣各組分含量，以及天然氣的溫度和壓力值一起導(dǎo)入流量計(jì)算機(jī)S600 計(jì)算出標(biāo)況流量。

影響超聲波流量計(jì)計(jì)量的精準(zhǔn)率的因素是多方面的，這是由于天然氣計(jì)量的特殊性，天然氣的計(jì)量誤差來源多方面，比如由氣質(zhì)不真實(shí)引起的計(jì)量誤差、溫度、壓力變送器是否準(zhǔn)確,計(jì)量管道內(nèi)壁是否光滑，S600 流量計(jì)算機(jī)是否正常、儀表箱接地是否良好、儀表傳輸信號(hào)線是否屏蔽良好，流量計(jì)是否定期校驗(yàn)等。

通過前期的調(diào)查，我們研究兩個(gè)主要因素改善超聲波流量計(jì)計(jì)量的精準(zhǔn)率，分別是：提高在線色譜儀分析準(zhǔn)確性；超聲波流量計(jì)故障診斷及消除。

1 .提高在線色譜儀分析準(zhǔn)確性

目前元壩凈化廠采用ABB 廠家的PGC5000 在線色譜儀對外輸凈化氣進(jìn)行自動(dòng)采樣分析，同一個(gè)采樣分析點(diǎn)，分析間隔時(shí)間是17 分鐘，天然氣組份數(shù)據(jù)直接引入流量計(jì)算機(jī)S600 計(jì)量系統(tǒng)參與計(jì)算，故天然氣組分分析的準(zhǔn)確性對天然氣準(zhǔn)確計(jì)量有著重要的作用。

元壩凈化廠對于外輸凈化氣在線色譜采用的是每個(gè)月標(biāo)定一次，我們跟隨在線分析儀表人員進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定，并記錄下標(biāo)定前后的數(shù)據(jù)，調(diào)整校正因子，***后的相對誤差范圍滿足色譜儀精度±2%FS 的要求。

標(biāo)定在線色譜后，我們調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)，對元壩凈化廠與輸氣大隊(duì)兩個(gè)計(jì)量點(diǎn)的天然氣量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，標(biāo)定后輸差率減小，由此可見在線色譜儀分析天然氣組分準(zhǔn)確性對天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)率起著重要的作用。

針對在線色譜儀分析準(zhǔn)確性提出幾點(diǎn)建議：（1）實(shí)時(shí)關(guān)注在線色譜數(shù)據(jù)變化，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)聯(lián)系在線分析儀表班組；（2）在線分析儀表班組定時(shí)巡檢，發(fā)現(xiàn)色譜儀數(shù)據(jù)異常及時(shí)處理；（3）定期對色譜儀進(jìn)行標(biāo)定，保證分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

2.超聲波流量計(jì)故障診斷及消除

元壩凈化廠外輸凈化天然氣計(jì)量采用Daniel 超聲波流量計(jì)，其基本工作原理是：在有流體流動(dòng)的管道中，超聲波脈沖順流傳播的速度要大于逆流傳播時(shí)的速度，即在相同行程內(nèi)，超聲波信號(hào)順流的傳播時(shí)間比在逆流情況下要短，管道內(nèi)流體的流速越大，超聲波順流和逆流傳播的時(shí)間差越大。氣體超聲流量計(jì)就是通過測量高頻聲脈沖在管道內(nèi)順、逆流條件下的傳播時(shí)間差（該時(shí)間差與氣體軸向平均流速有關(guān)），從而使用數(shù)值計(jì)算技術(shù)，計(jì)算工作條件下通過氣體超聲流量計(jì)的氣體軸向平均流速和流量。

現(xiàn)場可通過故障診斷軟件CUI ( 超聲波流量計(jì)用戶操作界面 )自動(dòng)獲取流量計(jì)各項(xiàng)參數(shù)，如性噪比、聲速、增益值等, 實(shí)時(shí)顯示流量計(jì)受臟污影響的情況 , 動(dòng)態(tài)反映流量計(jì)運(yùn)行狀況。

開工前期調(diào)試階段，按照超聲波流量計(jì)進(jìn)度安排，對三臺(tái)超聲波流量計(jì)進(jìn)行CUI 檢測，檢測期間發(fā)現(xiàn)，兩臺(tái)顯示正常，有一臺(tái)的B 通道和D 通道不能正常顯示。

我們根據(jù)異常圖形分析，得知是B 探頭和D 探頭出現(xiàn)問題，然后將探頭拆下，涂上耦合劑，重新固定后，再次用CUI 檢測，圖形正常。

可見通過CUI 軟件及時(shí)發(fā)現(xiàn)超聲波流量計(jì)的故障并排除，對天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)率有很大幫助。在實(shí)際生產(chǎn)中，超聲波流量計(jì)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，需要我們做到以下幾個(gè)方面：一是結(jié)合實(shí)際情況，定期使用CUI 軟件對超聲波流量計(jì)進(jìn)行檢查；二是儲(chǔ)備適量的備件，在出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)更換更新；三是技術(shù)人員需要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高自身的技能水平和解決問題的能力。只有這樣，才能***大限度的減少因超聲波流量計(jì)故障造成的影響，確保天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)率。

3.結(jié)語

通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證了兩個(gè)主要因素對天然氣計(jì)量精準(zhǔn)率的影響，通過抓計(jì)量儀表的運(yùn)行管理和周期校驗(yàn)管理，使計(jì)量儀表周檢率為100%，天然氣計(jì)量輸差率降低了1%，若按照目前外輸凈化天然氣量5×106Nm3，價(jià)格 2 元/ Nm3 計(jì)算，每天減少損失10 萬元。