CN104990602A - 天然气流量计量系统的自动补偿计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，该计量方法包括顺序进行的以下步骤：1）、通过数采系统采集管道上的流体状态参数；2）、将以上状态参数作为计算模块的原始数据，计算得出流量参数；以上步骤1）中的流体状态参数为各个计量周期对应的瞬时流量值，在步骤2）中计算得出流量参数的方法为对计量时间段内的瞬时流量值进行积分；对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，在步骤2）中还包括流量补偿计量，流量补偿计量的开始和停止受压力值控制。本发明可有效免或减少因为天然气流量计的检修、校正过程对供气单位造成损失，同时便于实现自动运行或调整。

Description

天然气流量计量系统的自动补偿计量方法

技术领域

本发明涉及天然气输送流量计量领域，特别是涉及一种天然气流量计量系统的自动补偿计量方法。

背景技术

天然气是一种优质的清洁能源，发达国家天然气在能源结构中的战略地位早已确立。其利用领域极为广泛，诸如化学工业原料、工业燃料、商业及民用燃料、汽车燃料、集中供热与发电等，是主要的一次性消耗能源之一。我国“西气东输”计划的实施，足见国家对天然气利用的重视，我国虽然起步较晚，但发展势头强劲。可以看到，我国天然气气源供应已迎来一片曙光，前景美好，各地天然气利用项目可望迅速走出困境，实现快速发展。

随着我国天然气长输管道的蓬勃发展，尤其在西气东输管道投产运行后，我国数字化天然气管道建设进入了高速发展时期。提供一种具有更高精度的检测计量方法，无疑会进一步推动我国数字化天然气管道建设的步伐。

发明内容

针对上述现有技术中随着我国天然气长输管道的蓬勃发展，尤其在西气东输管道投产运行后，我国数字化天然气管道建设进入了高速发展时期。提供一种具有更高精度的检测计量方法，无疑会进一步推动我国数字化天然气管道建设的步伐的问题，本发明提供了一种天然气流量计量系统的自动补偿计量方法。

针对上述问题，本发明提供的天然气流量计量系统的自动补偿计量方法通过以下技术要点来达到目的：天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，运用于基于高级孔板阀的天然气压差式流量计，该计量方法包括顺序进行的以下步骤：

1）、通过数采系统采集管道上的流体状态参数；

2）、将以上状态参数作为计算模块的原始数据，计算得出流量参数；

以上步骤1）中的流体状态参数为各个计量周期对应的瞬时流量值，在步骤2）中计算得出流量参数的方法为对计量时间段内的瞬时流量值进行积分；

对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，在步骤2）中还包括流量补偿计量，以上流量补偿计量为：计算模块采集自身的内部时钟信号，得到天然气流量计停止计量的总时间T，以步骤1）中的至少一个计量周期的瞬时流量值为原始数据，通过总时间T与单个计量周期对应的瞬时流量值作乘积，或通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值；

将所述流量补偿值与天然气流量计正常运行时的所得值求和，得到天然气管线的总流量值，所述流量补偿计量的开始和停止均以天然气流量计采压管内的内压值大小或两根采压管的内压差为控制量。

具体的，现有天然气流量计多采用压差式流量计，而以上压差式流量计又多采用孔板的形式以得到高压及低压采压点，故现有天然气管线维护时，包括检查零件、流量计校正及孔板清洗过程中，均需要停止对管线的天然气进行计量。现有为保证管线供气的不间断性，在天然气流量计的两侧并联旁路，在天然气流量计的两端分别设置一个截断阀，以在上述停止对管线进行计量时保证整个天然气管线的连通。随着压差式流量计的进一步发展，为避免以上在旁通管路切换过程中影响到整个管线的介质流动阻力等，以避免发生因为管路管线变化造成流量波动，现有技术中以上采用到了高级阀式孔板节流装置，即高级孔板阀，高级孔板阀的型号代号为（K）GK连接方式-公称压力及阀体材质，如KGKF-25C，其中，K代表抗硫，G指代为高级型，K为节流元件孔板代号，F为法兰连接方式，所涉及到的标准主要有GB/T2624.2-2006及JB/T7252-94等，所述高级孔板阀的优势在于在检查、更换孔板、维修时不用停止介质输送，同时在几分钟内便可在线完成孔板检查及更换。

为了不给供气单位造成损失，在以上对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，通过在计量方法中设置补偿计量，可在天然气流量计系统恢复后自动向流量计的总流量值中补入流量补偿计量过程中得到的流量值。

以上流量补偿计量的开始和停止受压力值控制的方法路线，便于实现本计量方法的自动运行。以上压力值控制的具体实现方式可通过两根采压管的内压值降低到一定程度，如降低为表压0，或两根采压管的内压差值降低到小于某个数值，如0.02Mpa，此情况下启动流量补充计量以替代正常计量；反之，当采压管中的内压上升，或两根采压管的内压差值大于某个数值时，流量计自动切换为正常计量。

更进一步的技术方案为：

为使得流量补偿计量过程中得到的流量值更接近该段时间内通过高级孔板阀的流量值，在进行流量补偿计量时，通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值，且以上的多个计量周期分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端。及以上流量补偿计量以流量补偿计量时间段前端和后端的计量周期流量值为参考量。

作为一种为得到更为接近实际流量值的流量补偿计量具体实现方式，分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端的计量周期均不止20个。

为便于用户对以上流量补偿计量值进行调整，特别适用于后端用气设备少、随时间管道流量变化幅度大等情况下的管线，还包括修正系数K，以上流量补偿值为总时间T与单个瞬时流量值的乘积或多个计量周期的瞬时流量值的平均值的乘积的K倍，且所述K为正数。其中，以上K值可根据用户需要调整，如将K设置为1、0.9、1.1、1.2等。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明针对现有天然气管线的实际运行需要，在流量计量的过程中加入了流量补偿计量，在以上对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，通过在计量方法中设置补偿计量，可在天然气流量计系统恢复后自动向流量计的总流量值中补入流量补偿计量过程中得到的流量值。以上计量方法的实施，可有效免或减少因为天然气流量计的检修、校正过程对供气单位造成损失。

2、以上流量补偿计量的开始和停止受压力值控制的方法路线，便于实现本计量方法的自动运行。

附图说明

 图1是本发明所述的天然气流量计量系统的自动补偿计量方法一个具体实施例的实施流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1，天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，运用于基于高级孔板阀的天然气压差式流量计，该计量方法包括顺序进行的以下步骤：

1）、通过数采系统采集管道上的流体状态参数；

2）、将以上状态参数作为计算模块的原始数据，计算得出流量参数；

以上步骤1）中的流体状态参数为各个计量周期对应的瞬时流量值，在步骤2）中计算得出流量参数的方法为对计量时间段内的瞬时流量值进行积分；

对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，在步骤2）中还包括流量补偿计量，以上流量补偿计量为：计算模块采集自身的内部时钟信号，得到天然气流量计停止计量的总时间T，以步骤1）中的至少一个计量周期的瞬时流量值为原始数据，通过总时间T与单个计量周期对应的瞬时流量值作乘积，或通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值；

将所述流量补偿值与天然气流量计正常运行时的所得值求和，得到天然气管线的总流量值，所述流量补偿计量的开始和停止均以天然气流量计采压管内的内压值大小或两根采压管的内压差为控制量。

具体的，现有天然气流量计多采用压差式流量计，而以上压差式流量计又多采用孔板的形式以得到高压及低压采压点，故现有天然气管线维护时，包括检查零件、流量计校正及孔板清洗过程中，均需要停止对管线的天然气进行计量。现有为保证管线供气的不间断性，在天然气流量计的两侧并联旁路，在天然气流量计的两端分别设置一个截断阀，以在上述停止对管线进行计量时保证整个天然气管线的连通。随着压差式流量计的进一步发展，为避免以上在旁通管路切换过程中影响到整个管线的介质流动阻力等，以避免发生因为管路管线变化造成流量波动，现有技术中以上采用到了高级阀式孔板节流装置，即高级孔板阀，高级孔板阀的型号代号为（K）GK连接方式-公称压力及阀体材质，如KGKF-25C，其中，K代表抗硫，G指代为高级型，K为节流元件孔板代号，F为法兰连接方式，所涉及到的标准主要有GB/T2624.2-2006及JB/T7252-94等，所述高级孔板阀的优势在于在检查、更换孔板、维修时不用停止介质输送，同时在几分钟内便可在线完成孔板检查及更换。

本实施例中，为了不给供气单位造成损失，在以上对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，通过在计量方法中设置补偿计量，可在天然气流量计系统恢复后自动向流量计的总流量值中补入流量补偿计量过程中得到的流量值。以上流量补偿计量的开始和停止受压力值控制的方法路线，便于实现本计量方法的自动运行。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：更进一步的技术方案为：

为使得流量补偿计量过程中得到的流量值更接近该段时间内通过高级孔板阀的流量值，在进行流量补偿计量时，通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值，且以上的多个计量周期分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端。及以上流量补偿计量以流量补偿计量时间段前端和后端的计量周期流量值为参考量。

作为一种为得到更为接近实际流量值的流量补偿计量具体实现方式，分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端的计量周期均不止20个。

为便于用户对以上流量补偿计量值进行调整，特别适用于后端用气设备少、随时间管道流量变化幅度大等情况下的管线，还包括修正系数K，以上流量补偿值为总时间T与单个瞬时流量值的乘积或多个计量周期的瞬时流量值的平均值的乘积的K倍，且所述K为正数。其中，以上K值可根据用户需要调整，如将K设置为1、0.9、1.1、1.2等。

实施例3：

    本实施例在实施例2的基础上作进一步限定，作为一种运用本计量方法实现天然气流量不间断计量的具体实施方法，天然气的管线总流量=修正系数K*【（流量补偿计量前20个计量周期瞬时流量+流量补偿计量恢复后20个计量周期瞬时流量）/40*流量补偿计量时间T】+天然气流量计正常运行时的所得值。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，运用于基于高级孔板阀的天然气压差式流量计，该计量方法包括顺序进行的以下步骤：

1）、通过数采系统采集管道上的流体状态参数；

2）、将以上状态参数作为计算模块的原始数据，计算得出流量参数；

其特征在于，以上步骤1）中的流体状态参数为各个计量周期对应的瞬时流量值，在步骤2）中计算得出流量参数的方法为对计量时间段内的瞬时流量值进行积分；

对高级孔板阀进行检查、更换孔板、维修时，在步骤2）中还包括流量补偿计量，以上流量补偿计量为：计算模块采集自身的内部时钟信号，得到天然气流量计停止计量的总时间T，以步骤1）中的至少一个计量周期的瞬时流量值为原始数据，通过总时间T与单个计量周期对应的瞬时流量值作乘积，或通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值；

将所述流量补偿值与天然气流量计正常运行时的所得值求和，得到天然气管线的总流量值，所述流量补偿计量的开始和停止均以天然气流量计采压管内的内压值大小或两根采压管的内压差为控制量。

2.根据权利要求1所述的天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，其特征在于，在进行流量补偿计量时，通过总时间T与多个计量周期的瞬时流量值的平均值作乘积，得到流量补偿值，且以上的多个计量周期分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端。

3.根据权利要求2所述的天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，其特征在于，分布于天然气流量计停止计量时间段的前端和后端的计量周期均不止20个。

4.根据权利要求1所述的天然气流量计量系统的自动补偿计量方法，其特征在于，还包括修正系数K，以上流量补偿值为总时间T与单个瞬时流量值的乘积或多个计量周期的瞬时流量值的平均值的乘积的K倍，且所述K为正数。