超聲計量系統在中烏輸氣管道的應用
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1 超聲流量計的性能特點(diǎn)
超聲流量計適用于各種管徑管道流量的高準確度計量（表1），而且管道流量和管徑越大，準確度越高。超聲流量計的性能優(yōu)勢表現在諸多方面：可長(cháng)期穩定運行，大大降低了維護費用；測量范圍（量程比）很寬，一般為1∶40～1∶160，最大可達1∶300；重復性高，有的可實(shí)現雙向流量計量；所需上下游直管段較短；無(wú)可動(dòng)部件，使用安全、可靠；超聲換能器輕巧，所占空間小，安裝維護方便；流量計本體無(wú)壓損，可降低長(cháng)輸管道的增壓費用；不受渦流與橫截面流速分布變化的影響；可精確測量脈動(dòng)流；不受沉淀物、濕氣的影響；具有自檢、自診斷功能；管內無(wú)阻流件，可允許清洗球自由通過(guò)管道和流量計，便于清洗；無(wú)磨損，示值無(wú)零點(diǎn)漂移現象，偏移誤差??；動(dòng)態(tài)測量范圍寬；不受壓力、溫度、氣體組分變化的影響；增加聲速核查功能后不再需要頻繁檢定。
表1 不同類(lèi)型流量計的性能特點(diǎn) 
2.1 計量站設置
中烏天然氣管道總長(cháng)約529km，南起土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦邊境的格達伊姆，北至烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦邊境。為了計量土庫曼斯坦的來(lái)氣量和哈薩克斯坦境內的進(jìn)氣量，分別在管道起點(diǎn)和終點(diǎn)建立了WKC1和MS兩個(gè)計量站。一期工程均使用Emerson提供的計量設備，全線(xiàn)共設計安裝DN400超聲波流量計16臺，8臺用于WKC1站的生產(chǎn)計量，8臺用于MS站的商業(yè)計量。其中，WKC1站的8臺流量計分為2組，分別計量A、B線(xiàn)來(lái)氣，每組4臺，設計為3用1備，每路計量管道出口均設流量調節閥，用以控制管道出口壓力；MS站計量區的8臺流量計沒(méi)有分組，設計為6用2備，每路計量管道出口均未設工作調節閥，不能控制管道出口壓力，計量系統配置與WKC1站相同。
2.2 計量系統組成與設備參數
超聲計量系統由超聲流量計（USM）、流量計算機（FC）、壓力變送器（PT）、溫度變送器（TT）和氣相色譜分析儀（GC）等設備組成。
FC通過(guò)對USM測得的流量進(jìn)行體積修正，得到標準狀況下的流量公式：
中烏天然氣管道的兩套計量系統均由8臺USM、FC、PT、TT和1臺GC組成。其中16臺超聲流量計經(jīng)中國國家石油天然氣大流量計量站南京分站校準，其他設備經(jīng)烏茲別克斯坦計量服務(wù)中心檢定合格（表2）。
表2 中烏天然氣管道超聲計量系統設備主要參數 
超聲流量計采用成橇安裝（圖1）方式。根據要求，在超聲流量計上游10D（管道內徑）處安裝Emerson提供的盤(pán)式整流器，用于調整上游氣體的流態(tài)；在流量計表體安裝壓力變送器；在流量計下游（3～5）D處安裝溫度變送器。氣相色譜儀安裝在進(jìn)站管道旁專(zhuān)用的分析室中，便于從管道中采集氣樣；氣相色譜分析儀配套的2350型控制器安裝在站控室的計量機柜上，流量計算機安裝在站控室的計量機柜中，與超聲流量計一一對應。
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