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  隨著天然氣事業(yè)的蓬勃發(fā)展，天然氣長(zhǎng)輸管道經(jīng)過(guò)十多年的飛快建設(shè)，基本形成了“橫跨東西、縱貫?zāi)媳?、覆蓋全國(guó)、連通海外”的全國(guó)性輸氣管網(wǎng)。天然氣管網(wǎng)連續(xù)穿越各省、市、地區(qū)，輸送到
全國(guó)各地。為了適應(yīng)天然氣輸氣管道區(qū)域管理模式下管輸天然氣的上下游交接計(jì)量，改變?cè)瓉?lái)地區(qū)間交接氣量的粗放計(jì)算方式，采取精細(xì)計(jì)量方法，提升精細(xì)管理水平，在各個(gè)管理分界的站場(chǎng)設(shè)置交接
計(jì)量設(shè)施，從而進(jìn)一步明晰各方職責(zé)，強(qiáng)化考核力度，確保天然氣運(yùn)銷(xiāo)工作的安全平穩(wěn)進(jìn)行。
對(duì)于新建工程，地區(qū)公司間的交接計(jì)量隨工程設(shè)計(jì)、建設(shè)同步進(jìn)行。對(duì)于已有輸氣管道，地區(qū)公司間的計(jì)量交接工程多需要在正在運(yùn)行中的管道、站場(chǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，新系統(tǒng)對(duì)原站場(chǎng)工藝系統(tǒng)的影響和停輸?shù)目尚行砸M(jìn)行詳盡的分析，將影響降到zui低，確保向下游供氣安全。本文以某交接計(jì)量工程為例，分析在地區(qū)公司間交接計(jì)量工程設(shè)計(jì)中的幾個(gè)控制要點(diǎn)，從接入點(diǎn)的選擇、設(shè)備的適用性分析等方面進(jìn)行分析論證。
1、天然氣交接計(jì)量工程接入點(diǎn)的選擇
根據(jù)區(qū)域管理界面，計(jì)量設(shè)施接入點(diǎn)的選擇必須保證上下游計(jì)量數(shù)據(jù)交接界面清晰，對(duì)站內(nèi)系統(tǒng)影響zui小，充分利用站內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施，從而控制工程投資。
交接計(jì)量設(shè)施設(shè)置分為在上游公司站場(chǎng)設(shè)置和在下游公司站場(chǎng)設(shè)置兩種情況。
（1） 交接計(jì)量設(shè)施設(shè)置在上游公司站場(chǎng)時(shí)，接入點(diǎn)盡量選擇在出站總線上，通過(guò)計(jì)量設(shè)備直接讀取貿(mào)易交接氣量，避免多支路計(jì)量進(jìn)行求和的形式，防止多支路誤差累計(jì)，造成計(jì)量精度降低。
（2） 交接計(jì)量設(shè)施設(shè)置在下游公司站場(chǎng)時(shí)，接入點(diǎn)盡量選擇在進(jìn)站總線上，同樣通過(guò)計(jì)量設(shè)備直接讀取貿(mào)易交接氣量，避免多支路誤差累計(jì)，降低計(jì)量精度。
（3） 多條干線交匯的樞紐站場(chǎng)，交接計(jì)量設(shè)施設(shè)置位置要經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究站內(nèi)工藝流程，進(jìn)行實(shí)地踏勘，理清樞紐站場(chǎng)的聯(lián)通管道，避免氣量重復(fù)計(jì)量和漏計(jì)量情況。
2、超聲波流量計(jì)的適應(yīng)性
交接計(jì)量工程所需計(jì)量的天然氣量為各輸氣干線的輸氣量，氣量大、壓力高，所以計(jì)量設(shè)備選擇時(shí)要在滿足計(jì)量精度的前提下還要能適應(yīng)大流量、高壓力天然氣的計(jì)量。
2.1 超聲波流量計(jì)計(jì)量原理
貿(mào)易交接系統(tǒng)超聲流量計(jì)采用時(shí)間差法氣體超聲流量計(jì)，時(shí)間差法準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用較廣泛。

時(shí)間差超聲波流量計(jì)通過(guò)測(cè)量超聲波在逆流和順流情況下的傳輸時(shí)間，獲得各聲道天然氣的流速和聲速 。逆流和順流的傳輸時(shí)間表達(dá)式為：
t 1 ＝L c /[c c －v c （X c /L c ）]
t 2 ＝L c /[c c ＋v c （X c /L c ）]
式中： t 1 、t 2 ——分別為氣體順流和逆流時(shí)的傳播時(shí)間，s；
L c ——超聲波流量計(jì)聲道長(zhǎng)度，m；
X c ——超聲波流量計(jì)兩探頭在氣體流向上的距離，m；
v c ——氣體在管體中的傳輸速度，m/s；
c c ——聲波在管體中的傳輸速度，m/s。
2.2 超聲波流量計(jì)對(duì)氣質(zhì)的適應(yīng)性
管輸天然氣對(duì)超聲波流量計(jì)計(jì)量影響因素主要是天然氣中水份、粉末等臟污介質(zhì)。在天然氣流動(dòng)過(guò)程中，這些臟污介質(zhì)會(huì)附著在流量計(jì)上、下游管道和超聲波探頭表面，使流量計(jì)的有效內(nèi)徑減小，導(dǎo)致氣體流量的測(cè)量值較實(shí)際值偏高，影響天然氣的計(jì)量準(zhǔn)確度。超聲波流量計(jì)是利用超聲波在液體中傳播時(shí)所載流體流速的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量,具有非接觸、高靈敏度的特點(diǎn)，超聲波流量計(jì)對(duì)氣質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，正常運(yùn)行時(shí)氣質(zhì)內(nèi)細(xì)小雜質(zhì)對(duì)超聲波流量計(jì)基本無(wú)影響，在方案制定前要了解氣質(zhì)資料，一般運(yùn)行多年的天然氣管道內(nèi)較大的雜質(zhì)顆粒幾乎都被清除掉，以下是收集的某站過(guò)濾分離設(shè)備排污情況：2011 年 6 月 7 日至 6 月 9 日的通球記錄：三天內(nèi)，從管道清管收球結(jié)束時(shí)排污量很少，6 月 7 日收球后排污量為 0.178 m3 ；6 月 8 日收球后排污量為少量粉塵和油脂；6 月 9 日收球后排污量為黑色粉末狀固體 0.5 kg。
經(jīng)了解多條輸氣干線運(yùn)行多年后，氣體過(guò)濾分離設(shè)備的排污率幾乎為 0，不存在大塊的、硬質(zhì)地的污物。根據(jù)氣質(zhì)分析，上游來(lái)氣氣質(zhì)適用于超聲波流量計(jì)測(cè)量工況條件，粉末狀固體對(duì)超聲波流量計(jì)的影響微乎其微。
2.3 超聲波流量計(jì)對(duì)氣量的適應(yīng)性
作為大流量天然氣計(jì)量的超聲波流量計(jì)目前zui大口徑為 DN400。計(jì)量系統(tǒng)通常有幾路并聯(lián)的流量測(cè)量管路組成，每條流量測(cè)量管路由上下游截?cái)嚅y、流量計(jì)、上游及下游直管段、流量調(diào)整器（整
流器）、流量計(jì)算機(jī)及其他溫度、壓力計(jì)量?jī)x表組成。
下面以某設(shè)計(jì)壓力為 10.0 MPa 的交接計(jì)量工程為例，說(shuō)明計(jì)量管路系統(tǒng)配置。
超聲波流量計(jì)天然氣通過(guò)流速按 20 m/s 計(jì)算，計(jì)算后根據(jù)圓整后的口徑進(jìn)行復(fù)核，一般設(shè)計(jì)流速在 20~22 m/s 范圍內(nèi)即可。根據(jù)交接氣量，某交接計(jì)量工程流量計(jì)核算見(jiàn)表 1。
根據(jù)表 1，輸氣干線 1 采用 5 路 DN400 超聲波流量計(jì)（4 用 1 備）設(shè)置，zui大流量工況時(shí)超聲波流量計(jì)處流速 22.0 m/s，輸氣干線 2 采用 6 路 DN400超聲波流量計(jì)， 5 用 1 備設(shè)置。當(dāng)zui大流量工況時(shí)超聲波流量計(jì)處流速約 20.2 m/s。當(dāng)在小流量工況時(shí)，通過(guò)調(diào)整超聲波流量計(jì)運(yùn)行數(shù)量保證單路流速不會(huì)過(guò)低或過(guò)高。

3、錐形過(guò)濾器在大口徑管道的應(yīng)用
改造工程施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些不確定因素，管道的吹掃不到位，可能有焊渣等雜質(zhì)被在管道內(nèi)。過(guò)濾掉焊渣等施工中的雜質(zhì)是保證計(jì)量設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。錐形過(guò)濾器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)，可以在管道上安裝，至于管道內(nèi)部，不占用空間。某交接計(jì)量工程中，設(shè)計(jì)借鑒壓縮機(jī)進(jìn)口管道前設(shè)置的錐形過(guò)濾器，將錐形過(guò)濾器引進(jìn)大口徑管道，設(shè)置在計(jì)量設(shè)備前，投產(chǎn)初期可用于過(guò)濾管道內(nèi)的雜質(zhì)。
3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
交接計(jì)量工程管徑較大，運(yùn)行壓力較高，錐形過(guò)濾器不僅要保證過(guò)濾要求，還有適應(yīng)大口徑和高壓力的工況，設(shè)計(jì)錐型過(guò)濾器時(shí)首先要考慮設(shè)備強(qiáng)度和在氣流沖擊下的穩(wěn)定性。通過(guò)設(shè)置加強(qiáng)筋、加強(qiáng)圈保證錐形過(guò)濾器的強(qiáng)度，在錐部設(shè)置支撐管和支撐片減小其在氣流沖擊下的晃動(dòng)，避免設(shè)備的疲勞損壞。 將錐型改為管狀，便于支撐片安裝以增強(qiáng)迎氣方向的強(qiáng)度。
3.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)要注意錐形過(guò)濾器多為啟動(dòng)初期臨時(shí)使用，氣流方向沿著錐形從大到小的方向流動(dòng)，雜質(zhì)和污物便于清理。
（2）工藝設(shè)計(jì)時(shí)錐形過(guò)濾器考慮檢修可以設(shè)置旁通管。
（3）設(shè)置差壓表，便于檢測(cè)過(guò)濾器是否堵塞。
（4）錐形過(guò)濾器需要安裝在管路里，前后設(shè)置檢修拆裝用法蘭，錐形過(guò)濾器入口法蘭緊固件選擇時(shí)要考慮法蘭、墊片、錐形過(guò)濾器支撐環(huán)的厚度，選擇合適的螺栓長(zhǎng)度。

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