流量計檢定次級噴嘴檢定流程設(shè)計

林振昌 賈進(jìn)林（北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000）

流量計檢定次級噴嘴檢定流程設(shè)計

林振昌 賈進(jìn)林
（北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000）

次級噴嘴檢定用于檢定標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計，渦輪流量計在靜止時，如果瞬間加速過大，將可能造成渦輪流量計的損害，本文針對該問題，優(yōu)化管路切換操作流程，對次級管路自動切換問題提出了解決方案。

檢定；次級噴嘴；渦輪；流量計

一、次級檢定系統(tǒng)

次級檢定系統(tǒng)裝置為文丘里管，通過量測收縮管段與進(jìn)口管道之間的壓差來推算管道流量。次級系統(tǒng)包括檢定系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過工控機(jī)，采集現(xiàn)場的壓力、溫度等參數(shù)，結(jié)合流量計設(shè)備固有的參數(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)固定算法，在工控機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

次級標(biāo)準(zhǔn)裝置瞬時流量計算使用GBT 21188-2007規(guī)定的方法計算，采用如下計算公式：

式中：

qm：質(zhì)量流量，單位時間內(nèi)流過文丘里噴嘴的氣體質(zhì)量；

Ant：文丘里噴嘴喉部的橫截面積；

Cd′：流出系數(shù)，Cd′=abRe，其中Ren t為喉部雷諾系數(shù)；

Cn：實際氣體一維流的臨界流函數(shù)；

p0：噴嘴喉部處氣體的絕對滯止壓力；

R：通用氣體常數(shù)；

T0：噴嘴入口處氣體的絕對滯止溫度；

M：摩爾質(zhì)量。

二、檢定流程設(shè)計

次級檢定系統(tǒng)共設(shè)置12路噴嘴流量計，各路噴嘴的流量見表1。

為實現(xiàn)自動檢定，且在檢定過程中避免瞬間打開過多的噴嘴管路，流量瞬間增大，造成上游被檢定渦輪的順滑，設(shè)定了檢定流程。

次級檢定前準(zhǔn)備工作：選擇需要投用的管路，檢定系統(tǒng)實時的將當(dāng)前檢定點(diǎn)對應(yīng)的管路、檢定管路各路背壓比情況實時的推送至站控系統(tǒng)，站控系統(tǒng)實時接收。

檢定過程：（a）輸入被檢表信息，設(shè)置檢定流量點(diǎn)→（b）系統(tǒng)根據(jù)被檢表流量信息和檢定流量點(diǎn)，推薦管路選擇方案→（c）確認(rèn)檢定參數(shù)設(shè)置→（d）將切換指令送至站控系統(tǒng)→（e）投運(yùn)管路上電動閥門具備條件，站控系統(tǒng)執(zhí)行管路切換邏輯→（f）管路切換→（g）檢定系統(tǒng)開始檢定→（h）檢定過程中，如需增加某點(diǎn)檢定次數(shù)或者增加檢定點(diǎn)，系統(tǒng)需進(jìn)行插值處理→（i）上一點(diǎn)檢定完成后系統(tǒng)判斷是否檢定完畢，如果不是執(zhí)行（j），如果是執(zhí)行（k）→（j）檢定系統(tǒng)發(fā)出“下一點(diǎn)”檢定指令，將該點(diǎn)的管路組合推送至站控系統(tǒng)，檢定系統(tǒng)發(fā)出切換指令，從第（f）步開始執(zhí)行→（k）如果檢定完成，檢定管路數(shù)值、檢定背壓比數(shù)值清0，檢定完成→（i）在檢定界面上發(fā)出“切走”指令，站控系統(tǒng)將檢定管路上的所有閥門關(guān)閉。

管路切換邏輯：（1）觸發(fā)管路切換邏輯→（2）判斷當(dāng)前噴嘴管路是否與將要打開管路有重疊，若無執(zhí)行3，若有執(zhí)行4→（3）關(guān)閉所有噴嘴管路；所有管路關(guān)閉后，判斷第12路是否投用，若投用，則打開XV5121K和XV5122K，判斷第12路是否達(dá)到背壓比，達(dá)到背壓比后，執(zhí)行步驟5；若第12路未投用，則判斷第11路是否投用，若投用，則打開XV5111K和XV5112K，打開過程中，判斷第11路是否達(dá)到背壓比，如果達(dá)到背壓比，執(zhí)行步驟5；若11和12路均未投用，則提示：小流量回路未投用，不具備自動管路切換條件→（4）關(guān)閉未重疊的管路，直到完成關(guān)閉→（5）根據(jù)檢定流量點(diǎn)管路組合，按管路流量從小到大順序，即從第12路開始往第1路方向開閥，如果未選中或選中且已打開，則跳過，如果選中且未打開，執(zhí)行該路開閥，當(dāng)前路達(dá)到背壓比時，執(zhí)行下一路，直至全部完成至第1路→（6）判斷第12路和第11路是否投用，如果未投用，則關(guān)閉相應(yīng)的未投用路。（7）管路切換完畢后。

表1

結(jié)語

通過管路流程優(yōu)化，切換邏輯合理設(shè)計，在實際應(yīng)用中很好的滿足自動計量檢定的需求，保護(hù)上游渦輪流量計。

[1] GBT 21188-2007，用臨界流文丘里噴嘴測量氣體流量[S].

TH814

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