流量计算机在涩北气田计量系统中的应用

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摘 要：近年来，随着青海油田涩北气田的发展，天然气的产量日益增加，天然气的贸易计量显的尤为重要，涩北气田计量检测仪表大多采用多通道超声波流量计，该流量计精度高，测量范围宽，应用较广，可满足外输计量要求。但是流量计算功能由站控系统完成，不符合当前天然气贸易交接计量系统设置的相关规定要求，因此对涩北气田外输天然气流量计量系统进行改造、完善。本文以DANIEL S600+流量计算机为例，介绍了S600+流量计算机为主构成的天然气计量系统在涩北气田计量系统中的应用以及使用情况。

关键词：流量计算机 天然气计量 应用

一、外输天然气计量系统改造背景以及实施过程

涩北气田目前外输天然气管线主要包括：涩―宁―兰输气管线、涩―宁―兰输气管线复线、涩―格输气管线、涩―格输气管线复线、涩―仙―敦输气管线等。主要满足西宁、兰州、格尔木、敦煌、花土沟等地区天然气需求。 在2013年以前，由于涩北气田5号集气总站涩-宁-兰输气管线及复线外输天然气流量计量系统由站控系统完成，不符合天然气贸易交接计量系统设置的相关规定要求，因此对涩北气田外输天然气流量计量系统就行了改造，对外输超声波流量计配备了一对一的流量计算机，更换计量仪表回路控制电缆，并新增1套UPS电源。通过此次改造，将大大提高涩北气田天然气外输计量系统准确度和天然气外输计量系统管理水平，为涩北气田天然气外输贸易交接提供重要保障。

流量计算机机柜共2面设置在涩北气田集气总站机柜间，共8套流量计算机，分别给涩-宁-兰输气管线及复线的流量进行精确计量。流量计算机完毕后的最终流量数据上传至气田的区域中心。流量计算机从现场获取的温度、压力、流速等信号。流量计算机可实时从色谱分析仪读取天然气分析结果，用于计算当前天然气的计量。整个计算过程从超声波流量计，到流量计算机计算出最终结果，其计算过程均有系统固化计算程序计算完成，整个计量过程所采用的计量器具均通过国家计量认证。流量计算机自身可生成瞬时、累计，日累计，月累计，年累计，平均值等数据，无需站控系统做任何加工直接上传至人机界面显示以达到准确，有效性。

二、S600+流量计算机

流量计算机是用于流量计算的专用设备，内置国际通用的AGA8等流量计算程序，从而实现相对独立的流量计算。其基本功能为接收现场一次仪表信号、流量计算、数据记录、通讯、报警及报表打印。硬件组成主要有：P152 CPU板，P144 I/O板，背板，前操作面板，除标准配置外还可选择Hart板等板卡，实现特定的功能。S600+前面板分为5个功能键区，分别是功能键，方向键/菜单，警报键，数字键和操作键。S600+作为新一代流量计算机中的代表产品，其研发的目的是为了满足贸易计量，不仅在易于使用方面达到了新的标准，而且代表了综合性能和灵活性的最高水平，在减少成本的同时提高了生产效率，满足了涩北气田的生产、贸易计量需求。

三、在涩北气田中的应用

目前涩北气田涩-宁-兰外输及涩-宁-兰外输复线使用了由流量计算机、气体测量仪表、超声波流量计以及辅助设备构成的计量系统。主要使用的流量计算机有Daniel公司的S600+流量计算机和Honeywell公司的RMG流量计算机。气体测量仪表则为Daniel公司的超声波流量计和Honeywell公司的超声波流量计。现以S600+流量计算机和Daniel超声波流量计为主构成的计量系统为例，介绍计量系统在涩北气田计量系统中的应用。

计量外输区、流量计算机柜和分析小屋构成了1套计量系统。计量外输区装有超声波流量计、整流器、温度变送器、压力变送器、各类阀门和相应辅助设备。流量计算机柜内安装了流量计算机、串口服务器以及相应的辅助设备。分析小屋装有在线气相色谱分析仪以及相应的辅助设备。计量系统在流量计算机上完成流量计算，同时还向站控系统传送流量、压力、温度等原始数据，站控系统无需做任何加工，上位机即可显示准确的数据已达到流量实时监控的目的。

图1是一个典型的流路系统示意图。从图中可以看出，超声波流量计把流量信号发送给流量计算机，流量计算机根据温度变送器、压力变送器以及通过485通讯协议传送来的气体组分数据进行修正计算并累积。

在2013年以前涩-宁-兰输气管线及复线外输计量任务一直是由站控系统来承担，虽然使用上和计量的准确性上并无较大差异，但是由于生产的需要不可避免的会经常对站控系统内的控制器程序做小范围调整，从而增加了外输计量结果出现问题的隐患。在采用了流量计算机计量外输流量后，将过程控制跟流量计算独立开来，这样即使是在过程控制系统检修或者完全失效的情况下，只要不间断供气，计量系统扔然不会停止工作。当过程控制系统恢复后可继续显示保留在流量计算机内的数据。

四、结束语

通过近一年来的实际使用，整套计量系统精度符合设计要求，该流量计算机的故障率很低，具有较高的可靠性。由于计算机的操作菜单类似Windows风格，只要粗通英文就能较易对计算机的日常查看上手操作。同时储存数据类型较多，既有小时的参数，又有每天的累计外输量，查找以前的外输数据比较方便。此外还有报警的记录，能查找出以前的运行情况。操作人员或维护人员能通过流量计算机前面板的状态指示灯直观迅速地了解流量计算机的运行情况，判断是否有错误发生以及何种级别的错误发生，并能根据错误列表初步知道出错原因，便于维护。该流量计算机的维护工作量小。对站内工作人员而言，几乎不需要进行日常维护工作，维护人员所需要进行的维护也只是更换电池或保险丝之类。由于整个计量系统运行稳定，机柜内部集成整洁易于维护，从整体使用情况来说，是一款可以选用的流量计算机。因此，在天然气外输贸易计量中，应采用合适的流量计算机进行精确计量，保证天然气外输计量系统准确度和提高天然气外输计量系统的管理水平。

作者简介：樊有军，男，汉族，青海湟中人，助理工程师，主要从事工程项目管理工作。d