天然气计量系统构成、分析及实践
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2005年3月
原始基准采用Mt法 音速喷嘴作为传递 基准
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
五、天然气计量系统实践
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
对天然气气质的考虑
正常进行输气和配气条件范围内的管输干气。 温度为：263K ~ 338K，压力为：不超过12MPa 气体组分的要求：
厂网安全、你我有责
2005年3月
港华集团工程工作坊
计量系统的配置
了解现场条件
选取合适的系 统误差限
系统通讯、集 成能力
选取合适的流量计、温度传感器（变送器）、压 力传感器、流量计算机（体积修正仪）
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
百度文库
计量系统的操作
系统的操作准备
管道连接 吹扫 润滑 试压 置换
2005年港华集团工程工作坊
天然气计量系统 构成、分析及实践
俞承玮 2005年3月 厂网安全、你我有责
Shanghai Elster-AMCO Gas Equipment Co., Ltd.
一、天然气技术要求
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
天然气的技术要求
高位发热量：>31.4 MJ/m3 按硫和二氧化碳含量分为三类，其中一、 二类为民用燃料气体，三类主要用作工 业原料。
厂网安全、你我有责
2005年3月
港华集团工程工作坊
三、系统误差的来源及合成
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
系统误差的来源
传感器的误差
包括：流量、温度、压力、天然气特征值
压缩因子计算的不确定度 带误差的测量值的运算
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
系统误差的合成
用物性值进行计算 ( SGERG-88 )
《GB/T 17747.3-1999 天然气压缩因子的计算 第3部分：用物性 值进行计算》
AGA-NX-19 常数
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
标况体积的计算
p0 * Tn 1 * Vn = V0 * T0 * pn k Z0 k= Zn
A级 B级 测量参数 （1%） （2%） ≤0.5K ≤0.5K 温度 ≤0.2% ≤0.5% 压力 ≤0.5% ≤1.0% 密度 压缩因子 ≤0.3% ≤0.5% 发热量 ≤0.5% ≤1.0% ≤0.75% ≤1.0% 流量
GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求
2005年3月
C级 （3%） ≤ 1K ≤2.0% ≤1.0% ≤0.5% ≤1.0% ≤1.5%
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
压力的测量
绝对压力
区别于表压
多种信号类型
4-20mA、HART、……
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
温度的测量
热力学温度 Pt100热电阻 多种型号类型
四线制、HART、……
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
气体特征的表达
气体特征的表达方式
系统的启动
启动的一般步骤 启动步骤的意义
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
计量系统的维护
日常的启停 启动滤网的拆卸 润滑 自诊断 比对
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
您有问题吗？
2005年3月
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港华集团工程工作坊
2005年港华集团工程工作坊
谢谢!
计量橇
2005年3月
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天然气计量系统构成
工况体积 压 力 压 缩 因子 计算 温 度 气体特征
2005年3月
标况体积
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
工况体积的测量
基于速度的测量
涡轮流量计、超声流量计、孔板流量计、……
基于体积的测量
皮膜表、腰轮表、……
2005年3月
港华集团工程工作坊
厂网安全、你我有责
系统误差的意义
针对实际应用，选取最合理的计量系统 合理配置计量系统，达到最佳的性价比 有助于对输差的判断 有助于计量系统的诊断
2005年3月
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四、计量标准的传递
2005年3月
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流量的计量传递
甲烷的摩尔分数大于0.7 高位发热量通常为 27.95 ~ 41.93 MJ/m^3 相对密度为 0.55 ~ 0.8 氮气与二氧化碳是主要的稀释物，各自的摩尔分数最高为0.2 C2H6、C3H8、C4H10、C5H12和更高碳数烃类的含量，随碳数增 加呈现降低趋势。 没有其他的组分（如水蒸气、硫化氢等）以大于痕量的含量存在。
《GB/T 17747-1999 天然气压缩因子的计算》
天然气的摩尔组分，用于AGA8 天然气的物性，用于SGERG 88
2005年3月
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压缩因子的计算
天然气压缩因子的计算
用摩尔组成进行计算 ( AGA8-92DC )
《GB/T 17747.2-1999 天然气压缩因子的计算 第2部分：用摩尔 组成进行计算》
2005年3月
厂网安全、你我有责
2005年3月
厂网安全、你我有责
实流标定的意义
不同的流体介质，特性不同，导致标定结果不 同 即使相同的流体介质，在不同的工况条件下， 特性也不同，标定的结果也不同 通常的标定条件：
空气标定 中、低压天然气标定 中、高压天然气标定
2005年3月
厂网安全、你我有责
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标定周期
速度式流量计，包括涡轮、超声
《GB/T 17820-1999 天然气》
2005年3月
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天然气的标准参比条件
天然气：101.325kPa，293.15K 也可以采用合同规定的其他压力和温度作为标 准参比条件 涉及到标准参比条件的物理性质包括：体积、 密度、相对密度、压缩因子、高位发热量、低 位发热量、沃泊指数
高压
原始基准 基准体积管 达 ±0.1%
常压
原始基准 钟罩式基准器 达 ±0.1%
原始基准 Mt, PVTt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%
港华集团工程工作坊
传递基准-标准表 达±0.2%
现场流流量计 达 ±0.5%
《GB/T 19205-2003 天然气标准参比条件》 《GB/T 17291-1998 石油液体和气体计量的标准参比条件》
2005年3月
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二、计量系统的构成
2005年3月
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西气东输的一个例子
分析小屋 计量柜 SCADA
取样探头
0.5%，1年 1%，涡轮：2年，超声：3年 2%，2年
《JJG 198-1994 计量检定规程 速度式流量计》
气体腰轮流量计，半年
《JJG 633-1990 计量检定规程 气体腰轮流量计》
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2005年3月
最新标定中心的进展
原始基准 Mt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%
原始基准采用Mt法 音速喷嘴作为传递 基准
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五、天然气计量系统实践
2005年3月
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对天然气气质的考虑
正常进行输气和配气条件范围内的管输干气。 温度为：263K ~ 338K，压力为：不超过12MPa 气体组分的要求：
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2005年3月
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计量系统的配置
了解现场条件
选取合适的系 统误差限
系统通讯、集 成能力
选取合适的流量计、温度传感器（变送器）、压 力传感器、流量计算机（体积修正仪）
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计量系统的操作
系统的操作准备
管道连接 吹扫 润滑 试压 置换
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俞承玮 2005年3月 厂网安全、你我有责
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一、天然气技术要求
2005年3月
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天然气的技术要求
高位发热量：>31.4 MJ/m3 按硫和二氧化碳含量分为三类，其中一、 二类为民用燃料气体，三类主要用作工 业原料。
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三、系统误差的来源及合成
2005年3月
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系统误差的来源
传感器的误差
包括：流量、温度、压力、天然气特征值
压缩因子计算的不确定度 带误差的测量值的运算
2005年3月
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系统误差的合成
用物性值进行计算 ( SGERG-88 )
《GB/T 17747.3-1999 天然气压缩因子的计算 第3部分：用物性 值进行计算》
AGA-NX-19 常数
2005年3月
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标况体积的计算
p0 * Tn 1 * Vn = V0 * T0 * pn k Z0 k= Zn
A级 B级 测量参数 （1%） （2%） ≤0.5K ≤0.5K 温度 ≤0.2% ≤0.5% 压力 ≤0.5% ≤1.0% 密度 压缩因子 ≤0.3% ≤0.5% 发热量 ≤0.5% ≤1.0% ≤0.75% ≤1.0% 流量
GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求
2005年3月
C级 （3%） ≤ 1K ≤2.0% ≤1.0% ≤0.5% ≤1.0% ≤1.5%
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压力的测量
绝对压力
区别于表压
多种信号类型
4-20mA、HART、……
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温度的测量
热力学温度 Pt100热电阻 多种型号类型
四线制、HART、……
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气体特征的表达
气体特征的表达方式
系统的启动
启动的一般步骤 启动步骤的意义
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计量系统的维护
日常的启停 启动滤网的拆卸 润滑 自诊断 比对
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您有问题吗？
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谢谢!
计量橇
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天然气计量系统构成
工况体积 压 力 压 缩 因子 计算 温 度 气体特征
2005年3月
标况体积
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工况体积的测量
基于速度的测量
涡轮流量计、超声流量计、孔板流量计、……
基于体积的测量
皮膜表、腰轮表、……
2005年3月
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系统误差的意义
针对实际应用，选取最合理的计量系统 合理配置计量系统，达到最佳的性价比 有助于对输差的判断 有助于计量系统的诊断
2005年3月
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四、计量标准的传递
2005年3月
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流量的计量传递
甲烷的摩尔分数大于0.7 高位发热量通常为 27.95 ~ 41.93 MJ/m^3 相对密度为 0.55 ~ 0.8 氮气与二氧化碳是主要的稀释物，各自的摩尔分数最高为0.2 C2H6、C3H8、C4H10、C5H12和更高碳数烃类的含量，随碳数增 加呈现降低趋势。 没有其他的组分（如水蒸气、硫化氢等）以大于痕量的含量存在。
《GB/T 17747-1999 天然气压缩因子的计算》
天然气的摩尔组分，用于AGA8 天然气的物性，用于SGERG 88
2005年3月
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压缩因子的计算
天然气压缩因子的计算
用摩尔组成进行计算 ( AGA8-92DC )
《GB/T 17747.2-1999 天然气压缩因子的计算 第2部分：用摩尔 组成进行计算》
2005年3月
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2005年3月
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实流标定的意义
不同的流体介质，特性不同，导致标定结果不 同 即使相同的流体介质，在不同的工况条件下， 特性也不同，标定的结果也不同 通常的标定条件：
空气标定 中、低压天然气标定 中、高压天然气标定
2005年3月
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标定周期
速度式流量计，包括涡轮、超声
《GB/T 17820-1999 天然气》
2005年3月
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天然气的标准参比条件
天然气：101.325kPa，293.15K 也可以采用合同规定的其他压力和温度作为标 准参比条件 涉及到标准参比条件的物理性质包括：体积、 密度、相对密度、压缩因子、高位发热量、低 位发热量、沃泊指数
高压
原始基准 基准体积管 达 ±0.1%
常压
原始基准 钟罩式基准器 达 ±0.1%
原始基准 Mt, PVTt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%
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传递基准-标准表 达±0.2%
现场流流量计 达 ±0.5%
《GB/T 19205-2003 天然气标准参比条件》 《GB/T 17291-1998 石油液体和气体计量的标准参比条件》
2005年3月
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二、计量系统的构成
2005年3月
厂网安全、你我有责
港华集团工程工作坊
西气东输的一个例子
分析小屋 计量柜 SCADA
取样探头
0.5%，1年 1%，涡轮：2年，超声：3年 2%，2年
《JJG 198-1994 计量检定规程 速度式流量计》
气体腰轮流量计，半年
《JJG 633-1990 计量检定规程 气体腰轮流量计》
厂网安全、你我有责
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2005年3月
最新标定中心的进展
原始基准 Mt 法 达 ±0.1% 传递基准 音速喷嘴 达 ±0.2% 工作基准 标准表 达 ±0.5% 现场流流量计 达 ±1.0%