石油天然气管道运输中新型流量计的应用

摘要：在计量技术快速发展的今天，各种各样的新型液体流量计成功映入人们眼帘。这些流量计在实践中功能性得到了不断完善，适用范围不断拓展，呈现出多元化发展趋势，实现了对原有形式的取代。为了展现新型流量计价值，本文將着重讨论石油天然气管道运输对于新型流量计的运用。

关键词：石油天然气;管道运输;新型流量计

一、我国流量计的发展现状

1.1孔板式流量计

管道中流体与管道中安装的流量检测件相互作用产生差压，根据几何尺寸来对运输管道石油天然气流量进行计算的流量计称为孔板流量计，是较为传统的流量计之一，计量误差在3%左右。

21世纪初，我国大部分地区石油天然气管道运输流量计算都使用这种方式。主要特点是自动化水平较低，需要保证现场的施工条件，对施工人员技术水平要求较高且容易受到环境和人为因素的影响。近些年，随着科技的进步和石油行业的发展，管道运输对流量计的要求越来越高，这种流量计已经无法满足现阶段对流量计高精准度和高效率的要求。

1.2有关容积的流量计

排量流量计中最常使用的就是容积流量计，优点是测量精准度较高。工作原理是使用机械化的手段将流体进行分割，得到部分体积，根据测量室中排放体积和流体次数计算石油天然气总量。容积流量计的缺点是占地面积大，工作过程中产生大量振动和噪音，无法再在炎热或寒冷的环境中工作。

现阶段，我国具备原级标准装置和溯源能力的石油天然气流量计量站只有大庆总站、成都分站和南京分站。近些年，重庆也使用了一套用来检测中低压小流量天然气的设备。因此，想要在全国范围内推广具有一定难度，且成本较高。

1.3旋涡式的流量计

在涡轮感受流体流动速度的基础上，推导石油天然气的流量的方式称为旋涡流量，旋涡流量计由传感器和转换器两部分组成，属于流速式流量计的一种，采用先进的微处理技术，操作简单且监测范围广。旋涡流量计的优点在于安装管道时不会影响使用效果和计量精准度，比较适合石油等容易与管道粘连的液体。工作环境温度要求控制在-30℃～55℃的范围内，适合我国绝大部分地区。不仅在石油行业，也在化工、煤炭等多个行业得到广泛应用。

二、我国流量计的实际应用

2.1基于中小型流量的新型智能流量计

新型智能流量计是在中小型流量计基础上加入了仿真技术和信号处理技术，可以采集石油天然气的压力、温度、流量等信息。数字信号处理技术的应用，扩大了流量计的测量范围，综合温度、流量、压力等信息，减少各种因素对测量结果的干扰，进而提高测量的准确度。仿真技术主要是在计算及流动力学的基础上，模拟差压和数值，使现场测量时流量计的准确度得到提升。随着我国石油天然气超声流量计的普及，新型智能流量计在我国北京、天津、新疆、四川等地区都得到了应用。其中，塔里木油田使用的流量计需要送到国家石油天然气大计量站南京检定点进行检定，过程中会耗费大量时间和资金，不利于流量计的实时使用。因此，新疆地区在2015年6月9日动工建立国家级石油天然气大流量计量站，方便流量计的检定和及时使用。2016年底塔里木检定点竣工投入使用，检定能力达到了每年200台，达到了国家级水平，满足了新疆及周边地区的需求。

2.2孔板节流装置二次仪表智能化

孔板流量计自身存在一定限制，导致测量精准度、自动化程度低的情况时有出现。因此，针对进行二次仪表优化，使更加智能的孔板节流流量计。在石油天然气的测量过程中采用智能化压力变送器和温度变数器差压计的孔板节流装置。通过互联网对压力和温度的变化进行监控，然后进行运算，计算结果更加精准。控制中心可以根据结果对石油天然气管道运输进行自动化的计量。不仅如此，使用二次仪表可以提高测量的精准度和稳定性，现代网络的运用方便了对石油天然气运输网络的监测和管理。孔板标准也进行了优化，由SYL04-83转变为SY/T6143-1996，升级为国家标准;《用气体超声流量计测量天然气》非等效采用AGANO.9，参考了ISO/TRl2765的相关内容。例如，某省石油公司在2014年使用了智能化的孔板节流装置，加入了湿度变速器和压力变送器，实现了石油管道运输自动化，测量误差从原来的3%下降到了0.58%。2015年油气勘采的全面放开为孔板流量计带来了第二春，智能化的孔板流量计结构稳定，标准化程度高，在改革试点的6个地区投入使用，三年时间内完成了勘探任务，成为现阶段最受欢迎的流量计之一。

2.3高压大流量计量技术的研究

我国二十一世纪以来才进行超声流量计方面的研究，还处于发展的初级阶段，需要借鉴发达国家的先进经验和技术。研究的重点需要包括高压大流量计的安装环境、条件以及带压力超声换能器在不同压力条件下的应用。并且要对计量技术进行校准，送到检定中心检定。现代科技的发展促进了流量计的完善，未来流量计的研究将会不断提高在不同环境下计量的准确度和稳定性。随着科技的进步和网络智能化的应用，流量计也会与国际接轨，实现更深程度的自动化。2014年，对具有典型代表的美国Daniel、荷兰Instromet、美国Contronlotron所生产的超声流量计进行了试验检测，研究在不同安装条件、不同旋转角度、不同压力条件下声道故障状态的性能并进行现场应用，得出重要结论。经过实验检测后，北京、大庆、天津、河北、天津等地区已逐步引进超声流量计四十多台。口径在DN150mm～DN400mm之间，误差控制在0.5%～1%。

三、结束语

作为高精密度计量仪器，流量计在石油天然气管道运输中发挥着十分突出的作用。在国内计量技术不断发展、不断进步的今天，各种各样的新型流量计呈现出了非常完善的功能，其应用范围不断扩展。单一型流量计无法满足时代要求，多元化流量计才是时代的需要。流量计的使用与普及能够推动我国石油天然气行业的进步，带动社会的进一步发展。

参考文献：

[1]姜丽，郭如朋.石油动态计量补差管理的实现[J].化工管理，2019（07）：93-96.

[2]杨换，王姗姗，崇媛.我国石油天然气管道运输中新型流量计的应用探析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（20）：119-120.

（作者单位：中油辽河工程有限公司）

作者简介：  张丙贺（1964.07.01）;性别：男;籍贯：辽宁省台安县;民族：汉;学历：本科、学士;职称：工程师;职务：油气储运集输设计人员;研究方向：油气储运、集输。