摘要：在計(jì)量技術(shù)快速發(fā)展的今天，各種各樣的新型液體流量計(jì)成功映入人們眼簾。這些流量計(jì)在實(shí)踐中功能性得到了不斷完善，適用范圍不斷拓展，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有形式的取代。為了展現(xiàn)新型流量計(jì)價(jià)值，本文將著重討論石油天然氣管道運(yùn)輸對(duì)于新型流量計(jì)的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：石油天然氣;管道運(yùn)輸;新型流量計(jì)

一、我國(guó)流量計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1孔板式流量計(jì)

管道中流體與管道中安裝的流量檢測(cè)件相互作用產(chǎn)生差壓，根據(jù)幾何尺寸來(lái)對(duì)運(yùn)輸管道石油天然氣流量進(jìn)行計(jì)算的流量計(jì)稱為孔板流量計(jì)，是較為傳統(tǒng)的流量計(jì)之一，計(jì)量誤差在3%左右。

21世紀(jì)初，我國(guó)大部分地區(qū)石油天然氣管道運(yùn)輸流量計(jì)算都使用這種方式。主要特點(diǎn)是自動(dòng)化水平較低，需要保證現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，對(duì)施工人員技術(shù)水平要求較高且容易受到環(huán)境和人為因素的影響。近些年，隨著科技的進(jìn)步和石油行業(yè)的發(fā)展，管道運(yùn)輸對(duì)流量計(jì)的要求越來(lái)越高，這種流量計(jì)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段對(duì)流量計(jì)高精準(zhǔn)度和高效率的要求。

1.2有關(guān)容積的流量計(jì)

排量流量計(jì)中最常使用的就是容積流量計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精準(zhǔn)度較高。工作原理是使用機(jī)械化的手段將流體進(jìn)行分割，得到部分體積，根據(jù)測(cè)量室中排放體積和流體次數(shù)計(jì)算石油天然氣總量。容積流量計(jì)的缺點(diǎn)是占地面積大，工作過(guò)程中產(chǎn)生大量振動(dòng)和噪音，無(wú)法再在炎熱或寒冷的環(huán)境中工作。

現(xiàn)階段，我國(guó)具備原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置和溯源能力的石油天然氣流量計(jì)量站只有大慶總站、成都分站和南京分站。近些年，重慶也使用了一套用來(lái)檢測(cè)中低壓小流量天然氣的設(shè)備。因此，想要在全國(guó)范圍內(nèi)推廣具有一定難度，且成本較高。

1.3旋渦式的流量計(jì)

在渦輪感受流體流動(dòng)速度的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)石油天然氣的流量的方式稱為旋渦流量，旋渦流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，屬于流速式流量計(jì)的一種，采用先進(jìn)的微處理技術(shù)，操作簡(jiǎn)單且監(jiān)測(cè)范圍廣。旋渦流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于安裝管道時(shí)不會(huì)影響使用效果和計(jì)量精準(zhǔn)度，比較適合石油等容易與管道粘連的液體。工作環(huán)境溫度要求控制在-30℃～55℃的范圍內(nèi)，適合我國(guó)絕大部分地區(qū)。不僅在石油行業(yè)，也在化工、煤炭等多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

二、我國(guó)流量計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

2.1基于中小型流量的新型智能流量計(jì)

新型智能流量計(jì)是在中小型流量計(jì)基礎(chǔ)上加入了仿真技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，可以采集石油天然氣的壓力、溫度、流量等信息。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用，擴(kuò)大了流量計(jì)的測(cè)量范圍，綜合溫度、流量、壓力等信息，減少各種因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，進(jìn)而提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。仿真技術(shù)主要是在計(jì)算及流動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，模擬差壓和數(shù)值，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)流量計(jì)的準(zhǔn)確度得到提升。隨著我國(guó)石油天然氣超聲流量計(jì)的普及，新型智能流量計(jì)在我國(guó)北京、天津、新疆、四川等地區(qū)都得到了應(yīng)用。其中，塔里木油田使用的流量計(jì)需要送到國(guó)家石油天然氣大計(jì)量站南京檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定，過(guò)程中會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間和資金，不利于流量計(jì)的實(shí)時(shí)使用。因此，新疆地區(qū)在2015年6月9日動(dòng)工建立國(guó)家級(jí)石油天然氣大流量計(jì)量站，方便流量計(jì)的檢定和及時(shí)使用。2016年底塔里木檢定點(diǎn)竣工投入使用，檢定能力達(dá)到了每年200臺(tái)，達(dá)到了國(guó)家級(jí)水平，滿足了新疆及周邊地區(qū)的需求。

2.2孔板節(jié)流裝置二次儀表智能化

孔板流量計(jì)自身存在一定限制，導(dǎo)致測(cè)量精準(zhǔn)度、自動(dòng)化程度低的情況時(shí)有出現(xiàn)。因此，針對(duì)進(jìn)行二次儀表優(yōu)化，使更加智能的孔板節(jié)流流量計(jì)。在石油天然氣的測(cè)量過(guò)程中采用智能化壓力變送器和溫度變數(shù)器差壓計(jì)的孔板節(jié)流裝置。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)壓力和溫度的變化進(jìn)行監(jiān)控，然后進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算結(jié)果更加精準(zhǔn)。控制中心可以根據(jù)結(jié)果對(duì)石油天然氣管道運(yùn)輸進(jìn)行自動(dòng)化的計(jì)量。不僅如此，使用二次儀表可以提高測(cè)量的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用方便了對(duì)石油天然氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)和管理。孔板標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了優(yōu)化，由SYL04-83轉(zhuǎn)變?yōu)镾Y/T6143-1996，升級(jí)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);《用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣》非等效采用AGANO.9，參考了ISO/TRl2765的相關(guān)內(nèi)容。例如，某省石油公司在2014年使用了智能化的孔板節(jié)流裝置，加入了濕度變速器和壓力變送器，實(shí)現(xiàn)了石油管道運(yùn)輸自動(dòng)化，測(cè)量誤差從原來(lái)的3%下降到了0.58%。2015年油氣勘采的全面放開為孔板流量計(jì)帶來(lái)了第二春，智能化的孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，在改革試點(diǎn)的6個(gè)地區(qū)投入使用，三年時(shí)間內(nèi)完成了勘探任務(wù)，成為現(xiàn)階段最受歡迎的流量計(jì)之一。

2.3高壓大流量計(jì)量技術(shù)的研究

我國(guó)二十一世紀(jì)以來(lái)才進(jìn)行超聲流量計(jì)方面的研究，還處于發(fā)展的初級(jí)階段，需要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。研究的重點(diǎn)需要包括高壓大流量計(jì)的安裝環(huán)境、條件以及帶壓力超聲換能器在不同壓力條件下的應(yīng)用。并且要對(duì)計(jì)量技術(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，送到檢定中心檢定。現(xiàn)代科技的發(fā)展促進(jìn)了流量計(jì)的完善，未來(lái)流量計(jì)的研究將會(huì)不斷提高在不同環(huán)境下計(jì)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。隨著科技的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)智能化的應(yīng)用，流量計(jì)也會(huì)與國(guó)際接軌，實(shí)現(xiàn)更深程度的自動(dòng)化。2014年，對(duì)具有典型代表的美國(guó)Daniel、荷蘭Instromet、美國(guó)Contronlotron所生產(chǎn)的超聲流量計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，研究在不同安裝條件、不同旋轉(zhuǎn)角度、不同壓力條件下聲道故障狀態(tài)的性能并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，得出重要結(jié)論。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)后，北京、大慶、天津、河北、天津等地區(qū)已逐步引進(jìn)超聲流量計(jì)四十多臺(tái)。口徑在DN150mm～DN400mm之間，誤差控制在0.5%～1%。

三、結(jié)束語(yǔ)

作為高精密度計(jì)量?jī)x器，流量計(jì)在石油天然氣管道運(yùn)輸中發(fā)揮著十分突出的作用。在國(guó)內(nèi)計(jì)量技術(shù)不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步的今天，各種各樣的新型流量計(jì)呈現(xiàn)出了非常完善的功能，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。單一型流量計(jì)無(wú)法滿足時(shí)代要求，多元化流量計(jì)才是時(shí)代的需要。流量計(jì)的使用與普及能夠推動(dòng)我國(guó)石油天然氣行業(yè)的進(jìn)步，帶動(dòng)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介： ?張丙賀（1964.07.01）;性別：男;籍貫：遼寧省臺(tái)安縣;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：油氣儲(chǔ)運(yùn)集輸設(shè)計(jì)人員;研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)、集輸。