天然气流量计量核查标准研究

摘要

随着世界各国对能源需求的不断上涨，工业天然气做为新型能源和重要的化工原料越来越受到国家和企业的重视，从而对天然气贸易计量技术水平提出了更高的要求。
　　我国现行的天然气流量量值传递主要采用直接比较法，由国家计量基准向气体流量最高标准装置、工作标准装置传递，再利用工作标准装置检定（校准）气体流量计。这个量值传递系统基本满足了一般气体流量量值传递的需要，但没有考虑天然气流量计量的不稳定性及流量测量的动态特性，仅对测量设备本身进行计量检定管理，量值传递过程是开环的。有必要对其测量过程进行统计控制，从而预测在线流量计和气体流量标准装置的可溯源性是有积极意义的。
　　本文借鉴计量保证方案（MAP），研究建立天然气流量计量核查标准，对天然气流量计及计量标准装置进行量值的动态溯源。分别利用超声波流量计对在线流量计、容积式流量计和涡轮流量计对气体流量工作标准的测量过程进行核查实验，测取相关数据进行统计分析，验证其测量过程是否在规定的不确定度范围内工作。通过对双仪表结构比对组件的性能分析和测试，确定采用了双涡轮流量计和标准孔板流量计做为实验比对组件，根据比对组件型式确定了实验程序及数据采集和计算标准。此外，对国家原油大流量站、国家原油大流量站成都天然气分站和大庆石油石化总厂计量站的三套气体流量标准装置进行了核查比对实验，利用比对数据进行统计分析，绘制了尤登图，对比对实验室的气体流量装置的计量性能进行了初步判定。
　　实验表明：本文提出的建立天然气计量核查标准达到了预期研究目的，保证了天然气流量计量的准确可靠，实现了天然气流量计、气体流量标准装置的量值动态溯源。在技术上、经济上都是实用可行的，对开展国内外气体流量计核查和气体流量标准装置间的比对实验也有很好的借鉴和应用前景。

目录

天然气流量计量核查标准研究

THE STUDY ON NATURAL GAS FLUID MEASUREMENT CHECK STANDARD

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题的来源

1.2 计量保证方案

1.3 核查标准综述

1.3.1常用天然气流量量值的核查标准

1.3.2 核查标准的确定

1.3.3 在线核查标准的必要性

1.4 国内外现状

1.5 本文主要研究内容

第2章 气体流量计和流量工作标准装置的核查

2.1 天然气流量计现场核查实验研究

2.1.1 核查原理与控制方案设计

2.1.2 核查过程控制

2.1.3 核查实验

2.2 气体流量工作标准核查实验研究

2.2.1 核查方案的确立

2.2.2 核查控制模型设计

2.2.3 核查实验

2.3 本章小结

第3章 气体流量标准装置间的比对研究

3.1 比对组件组成和结构

3.1.1 比对组件的组成形式

3.1.2 比对实验数据采集与处理

3.1.3 数据计算方法依据的标准

3.2 比对方式及尤登分析法

3.2.1 比对方式

3.2.2 尤登分析法

3.3 本章小结

第4章 气体流量标准装置间比对实验及数据处理

4.1 比对的实验设备和流程

4.1.1 实验设备

4.1.2 实验流程

4.2 气体流量标准装置间的比对实验

4.2.1 国家原油大流量站气体流量标准装置的比对实验

4.2.2 成都天然气分站音速喷嘴流量标准装置的比对实验

4.2.3 大庆石化总厂计量站音速喷嘴流量标准装置的比对实验

4. 3 孔板标准组件实验数据处理

4.3.1 仪表流出系数的最小二乘回归

4.3.2 仪表流出系数与雷诺系数的关系

4.3.3 孔板流量计在上、下游位置的流出系数差值

4.4 涡轮标准组件实验数据处理

4.4.1 仪表系数最小二乘法回归

4.4.2 双涡轮流量计的主转子仪表系数与流量Q的关系

4.4.3 双涡轮流量计在上、下游位置的仪表系统差值

4.5 实验结果的相对误差

4.6 尤登图分析

4.7 本章小结

结 论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历