超聲計量系統(tǒng)在中烏輸氣管道的應(yīng)用
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1 超聲流量計的性能特點
超聲流量計適用于各種管徑管道流量的高準(zhǔn)確度計量（表1），而且管道流量和管徑越大，準(zhǔn)確度越高。超聲流量計的性能優(yōu)勢表現(xiàn)在諸多方面：可長期穩(wěn)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(fù)性高，有的可實現(xiàn)雙向流量計量；所需上下游直管段較短；無可動部件，使用安全、可靠；超聲換能器輕巧，所占空間小，安裝維護方便；流量計本體無壓損，可降低長輸管道的增壓費用；不受渦流與橫截面流速分布變化的影響；可精確測量脈動流；不受沉淀物、濕氣的影響；具有自檢、自診斷功能；管內(nèi)無阻流件，可允許清洗球自由通過管道和流量計，便于清洗；無磨損，示值無零點漂移現(xiàn)象，偏移誤差小；動態(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 不同類型流量計的性能特點 
2.1 計量站設(shè)置
中烏天然氣管道總長約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氣量和哈薩克斯坦境內(nèi)的進氣量，分別在管道起點和終點建立了WKC1和MS兩個計量站。一期工程均使用Emerson提供的計量設(shè)備，全線共設(shè)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線來氣，每組4臺，設(shè)計為3用1備，每路計量管道出口均設(shè)流量調(diào)節(jié)閥，用以控制管道出口壓力；MS站計量區(qū)的8臺流量計沒有分組，設(shè)計為6用2備，每路計量管道出口均未設(shè)工作調(diào)節(jié)閥，不能控制管道出口壓力，計量系統(tǒng)配置與WKC1站相同。
2.2 計量系統(tǒng)組成與設(shè)備參數(shù)
超聲計量系統(tǒng)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(shè)備組成。
FC通過對USM測得的流量進行體積修正，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量公式：
中烏天然氣管道的兩套計量系統(tǒng)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(zhǔn)，其他設(shè)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(tǒng)設(shè)備主要參數(shù) 
超聲流量計采用成橇安裝（圖1）方式。根據(jù)要求，在超聲流量計上游10D（管道內(nèi)徑）處安裝Emerson提供的盤式整流器，用于調(diào)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站管道旁專用的分析室中，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(yīng)。
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