高压天然气流量标准装置(中欧论谈)081020

高压天然气流量标准装置HighPressureNaturalGasFlowMeterCalibrationFacilitiesGuoMingchang国家石油天然气大流量计量站南京分站西气东输管道公司南京计量测试中心NanjingNaturalGasMeasurementandCalibrationCenter,PetroChinaWest-EastGasPipelineCompany(NMC)Nov.2,2008目录Content1.背景ConstructionBackground2．站址选择和建设规模LocationSelectionandConstructionScale3.工艺流程ProcessFlowDiagram4.各级流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChain5.主要技术措施MainTechnicalConsiderations6.比对试验Inter-comparisonTest7.国际上高压天然气流量标准装置比较SomeHighPressureGasFlowStandardFacilitiesintheWorld8.结束语Conclusions„西气东输管道上安装了高压、大口径的超声和涡轮流量计LotsofUSM&TMwereinstalledalongtheWest-EastGasPipeline„《计量法》中规定对贸易交接计量器具应进行强制检定Inthe“LawonMetrologyofThePeople’sRepublicofChina”:theworkingmeasuringinstrumentsusedforsettlingtradeaccountsaresubjectedtocompulsoryverification.„流量计量标准和规范的要求Therequirementsofthestandards®ulationsofflowmeasurement„原有的天然气流量标准装置的压力等级和流量范围都不能满足要求Theexistedflowstandardfacilitiescan’tfulfilltherequirementofthecalibrationUSM&TM1背景ConstructionBackground作用Purpose：†以高压天然气为介质检定流量计Tocalibrategasflowmeterswithhighpressurenaturalgas†作为国家的高压、大流量天然气流量标准Tobeusedasthenationalhighpressurenaturalgasflowstandard1背景ConstructionBackground†站址Location：江苏省南京市境内的龙潭分输站旁，距市区39公里。LongtanTown,39kmfromthecenterofNanjing†管网条件Pipelines：一条青山至镇江DN1000的高压干线输气管道OneDN1000maintrunkpipelinefromQingshantoZhenjiang一条经减压后去芜湖的DN400低压支线管道OneDN400branchpipelinetoWuhu†工程投资Investment：2.8亿元人民币RMB0.28Billion†占地面积Area：29490m2†流量标准装置：原级标准、次级标准、工作标准、移动标准FlowStandardFacilities:mtprimarystandard,sonicnozzlesecondarystandard,mastermeterworkingstandard,truck-mountedmobilestandard†其它Others：温度、压力和天然气组分分析实验室Labsoftemperature,pressureandgascomposition2站址选择和建设规模LocationSelectionandConstructionScale„设计压力DesignedPressure：10MPa„工作压力CalibrationPressure：（4.5～9.6）MPa„流量范围FlowRange：（8～12000）m3/h„检定流量计口径SizeofMUT：DN50-DN400„检定流量计准确度等级AccuracyofMUT：0.25级及以下标准流量计0.25%andbelowformastermeters0.5级及以下工作流量计0.5%andbelowformetersusedonsite2站址选择和建设规模LocationSelectionandConstructionScale2站址选择和建设规模LocationSelectionandConstructionScaleOverviewPictureofNMC计量中心作为龙分输站的一个旁通装置。NMCisabypassoftheLong-tandistributionstation.„进出站管道InletandOutletPipelines:DN700×2,DN400×2„过滤分离Filtrationandseparation:4filters，each3000m3/h„压力和流量调节Pressure&FlowRegulation:Twostages&backpressurecontrolFlowbypasscontrol„工作标准和测试台位Workingstandard&testbench:3CheckingUSM,11masterTM,8testbenches„次级标准和高准确度测试台位Secondarystandard&testbench12CFVs，oneDN250testbench„原级标准和测试台位Primarystandard&testbench3工艺流程ProcessFlowDiagram3工艺流程ProcessFlowDiagramInlet&OutletPipelineFiltersPressureregulatorsFlowregulators†mt法原级标准mtprimarystandard†由并联音速喷嘴组构成的次级标准Sonicnozzlebank--secondarystandard†由并联涡轮流量计组构成的工作标准Parallelmountedturbinemeter—workingstandard†由超声流量计构成的核查标准Ultrasonicmeter—checkingstandard†由涡轮流量计和超声流量计构成的移动标准TM&USM—Mobilestandard4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChain4.1mt法原级标准PrimaryStandard†组成Components：陀螺电子秤、称重球罐、快速换向切换阀等。GyroScale,weighingtank,fastactingvalves†用途Purpose：复现天然气的质量流量，对临界流文丘里喷嘴进行校准。Tocreateamassflowrateofnaturalgasandcalibratesonicnozzles†技术指标Specifications：1）流量范围Flowrange：（8～443）m3/h；2）测量不确定度Uncertainty：0.10%（k=2）。4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainThemtprimarystandardunderinstallation4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainTheprimarystandardroomandstationskid4.1mt法原级标准PrimaryStandard†陀螺电子秤GyroScale：用于称量球罐内部天然气的质量，其分辨率为5g(Resolution)，可自动扣除称重罐的皮重，充入球罐内的天然气的最大质量为1000kg(WeighingRange),准确度等级为Ⅱ级(ClassⅡ)†称重球罐WeighingTank：用于收集天然气的容器，其设计压力为10MPa(Max.pressure)，容积为10m3(Volume)，选用特种高强度合金钢材料，壁厚为28mm(Thinkness)，自重约为7t(Tareweight)。†联动快速换向阀FastActingValves：是电控液动快速开关阀，用于工艺流程的快速切换，快速开关阀的单向换向时间小于50ms，换向时间差和联动时间差小于5ms。Electric-hydraulicactuatedvalve,thetotalclosingoropeningtime≤50ms,divertingtimedifferenceandsimultaneousactingtimelog≤5ms.4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainScale球罐NUTTankmtprimarystandardprincipaldiagrammmqtΔ=Δ4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainFAV4.2次级标准SecondaryStandard†组成Components：12只并联的临界流文丘里喷嘴。12CFVs†用途Purpose：主要用于对工作标准装置、移动标准装置上的标准流量计和高准确度的流量计进行检定和校准。Tocalibratemastermetersandhighaccuracyflowmeters†技术指标Specifications：1）流量范围FlowRange：（8～3160）m3/h；2）测量不确定度Uncertainty：0.25%（k=2）。4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChain4.3工作标准WorkingStandard†用途Purpose：对各种类型的工作流量计进行检定。Tocalibrategasflowmetersusedonsite.†技术指标Specifications：1）流量范围FlowRange：（8～12000）m3/h；2）测量不确定度Uncertainty：0.32%（k=2）。†被检流量计MUT：口径为DN50～DN400、准确度等级为1.0级及以下的各种类型的天然气流量计在全量程范围内进行检定。Size：DN50～DN400Accuracy：1.0%andbelow4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChain4.3工作标准WorkingStandard„大口径工作标准LargeWorkingStandard：工作标准MasterMeter：涡轮流量计(TM)，DN1501台，DN2007台；核查标准CheckingMeter：超声流量计(USM)，DN1501台,DN4001台；检定台位TestBench：5个，DN150、DN200、DN250、DN300和DN400。4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainMasterTMBankCheckingUSM4流量标准装置和量值传递框图FlowStandardFacilitiesandTraceabilityChainLargeworkingstandardLargetestbenches4.3工作标准WorkingStandard„小口径工作标准SmallWorkingStandard：工作标准MasterMeter：涡轮流量计(TM)，DN50、DN80、DN100各1台；核查标准CheckingMeter：超声流量计(US