超聲計(jì)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(jì)的性能特點(diǎn)
超聲流量計(jì)適用于各種管徑管道流量的高準(zhǔn)確度計(jì)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(jì)的性能優(yōu)勢表現(xiàn)在諸多方面：可長期穩(wěn)定運(yùn)行，大大降低了維護(hù)費(fèi)用；測量范圍（量程比）很寬，一般為1∶40～1∶160，最大可達(dá)1∶300；重復(fù)性高，有的可實(shí)現(xiàn)雙向流量計(jì)量；所需上下游直管段較短；無可動(dòng)部件，使用安全、可靠；超聲換能器輕巧，所占空間小，安裝維護(hù)方便；流量計(jì)本體無壓損，可降低長輸管道的增壓費(fèi)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(dòng)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(jì)，便于清洗；無磨損，示值無零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，偏移誤差??；動(dòng)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(jì)的性能特點(diǎn) 
2.1 計(jì)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(dá)伊姆，北至烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦邊境。為了計(jì)量土庫曼斯坦的來氣量和哈薩克斯坦境內(nèi)的進(jìn)氣量，分別在管道起點(diǎn)和終點(diǎn)建立了WKC1和MS兩個(gè)計(jì)量站。一期工程均使用Emerson提供的計(jì)量設(shè)備，全線共設(shè)計(jì)安裝DN400超聲波流量計(jì)16臺(tái)，8臺(tái)用于WKC1站的生產(chǎn)計(jì)量，8臺(tái)用于MS站的商業(yè)計(jì)量。其中，WKC1站的8臺(tái)流量計(jì)分為2組，分別計(jì)量A、B線來氣，每組4臺(tái)，設(shè)計(jì)為3用1備，每路計(jì)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(jì)量區(qū)的8臺(tái)流量計(jì)沒有分組，設(shè)計(jì)為6用2備，每路計(jì)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(jì)量系統(tǒng)配置與WKC1站相同。
2.2 計(jì)量系統(tǒng)組成與設(shè)備參數(shù)
超聲計(jì)量系統(tǒng)由超聲流量計(jì)（USM）、流量計(jì)算機(jī)（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(jìn)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(jì)量系統(tǒng)均由8臺(tái)USM、FC、PT、TT和1臺(tái)GC組成。其中16臺(tái)超聲流量計(jì)經(jīng)中國國家石油天然氣大流量計(jì)量站南京分站校準(zhǔn)，其他設(shè)備經(jīng)烏茲別克斯坦計(jì)量服務(wù)中心檢定合格（表2）。
表2 中烏天然氣管道超聲計(jì)量系統(tǒng)設(shè)備主要參數(shù) 
超聲流量計(jì)采用成橇安裝（圖1）方式。根據(jù)要求，在超聲流量計(jì)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(jì)表體安裝壓力變送器；在流量計(jì)下游（3～5）D處安裝溫度變送器。氣相色譜儀安裝在進(jìn)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(jì)量機(jī)柜上，流量計(jì)算機(jī)安裝在站控室的計(jì)量機(jī)柜中，與超聲流量計(jì)一一對應(yīng)。
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