daniel超声波流量计在西气东输的应用

《daniel超声波流量计在西气东输的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上海瑞游节能科技有限公司www.ownrich.comDANIEL超声波流量计在西气东输的应用本文介绍了英国DANIEL超声波流量计的工作原理、组成结构，安装和维护的方法，阐述了英国DANIEL超声波流量计在西气东输计量工作应用的重要性。1.前言中国天然气资源十分丰富，天然气远景储量47万亿立方米，可开采储量18万亿立方米，年产量约350亿立方米，可供开采约500年左右。新中国成立以来，我国一直致力于清洁能源天然气的勘探开发，但受各方面因素制约，发展不快。我国天然气生产的跨越发展始于西气东输工程的实施

2、。该工程自2000年2月启动，特别是2003年10月投产以来，大大促进了全国天然气的勘探开发和消费。到2006年，我国累计探明天然气可采储量3。7万亿立方米，天然气产量从2000年262亿立方米迅速增长到去年595亿立方米，年均增长55亿立方米，是20世纪90年代年均增长11亿立方米的5倍，在天然气高速发展的前提下，计量工作显得更加重要。专家认为，中国将成为未来世界上天然气需求增长最为迅速的国家之一，西气东输年设计输量120亿立方米，而且输量逐年增加，这样大的输量要求计量更加准确无误，如果出现误差，损

3、失相当严重，这样西气东输采用了计量精度0.5级的英国DANIEL超声波流量计。2.DANIEL超声波流量计工作原理及流量方程2.1.工作原理DANIEL超声波流量计是时间直通式超声流量计，声波由一个探头发射另一个接收，不经管壁反射，声波由上游向下游传输的时间（由于声波被气流推动）小于声波由下游向上游传输的时间（声波被气流反向阻挡），这两个时间之差与气流的速度存在某种对于关系，从上、下游测得的传输时间可以计算出气流的平均速度和声波的速度。如图一。2.2.流量方程2.2.1.任意一对传感器的流量方程逆流传

4、播时间：（1）更多流量计技术资讯请参考http://www.ownrich.com超声波流量计上海瑞游节能科技有限公司www.ownrich.com顺流传播时间：（2）从（1）、（2）方程中求出：2.2.2.四声道超声波流量计流量方程美国Daniel公司生产的四声道高级超声波流量计，四组对射传感器呈“X”型分布，使之更有利于涡流或偏流等流态的测量。这种四声道超声波流量计利用测量在四个并行通道上超声波通过流动气体的传输时间，以精确获得气体的平均流速。四声道超声波流量计所测流体平均速度的计算是在单声道流量

5、计的基础上得出的：式中Wn为权重几何因子。权重因子仅取决于探头的几何分布情况，如图二所示。2.2.3.流量流量与流体的流速和截面积有关：流量Q=流速V×截面积S3.DANIEL超声波流量计结构（带MARKII电子单元）DANIEL超声波流量计主要由超声波本体、超声波探头、MARKII电子单元三部分组成。3.1超声波本体流量计本体采用整体铸造钢制表体，减少焊缝接口，有效减少表体热胀冷缩对计量的影响。3.2超声波探头DANIEL超声波流量计采用了T-Slot型超声波探头，如图三所示。更多流量计技术资讯请参

6、考http://www.ownrich.com超声波流量计上海瑞游节能科技有限公司www.ownrich.comT-Slot型超声波探头主要有四个特点：（1）高频率，低功耗，低电压工作，高效，安全；（2）灵敏度高；（3）可以在线带压更换，更换电缆不影响工作及精度；（4）结构紧凑，插入表体浅，不易受污垢影响，寿命长。3.3MARKII电子单元MARKII电子单元功能很强大，可以计算工况流量；可以直接接入温度和压力信号，进行温压补偿运算，即不使用流量计算机获得标况流量；它可以按AGA8号报告粗略计算压缩因

7、子；可以进行雷诺数的计算，用来矫正流态剖面对流量测量的影响；可以在单通道或双通道流量计中进行流态的矫正。在西气东输管线上，为了保证得到最准确的天然气流量，并没有使用MARKII电子单元的强大计算功能。而是只将它作为一个流速信号的变送器进行输出，然后由一台独立的流量计算机进行最后的标况计算。4.DANIEL超声波流量计的安装4.1安装环境4.1.1根据安装点具体的环境及工作条件，对流量计采取必要的隔热、防冻及其他保护措施。4.1.2流量计的安装尽可能避开振动环境，尤其是可引起信号处理单元、超声换能器等部

8、件发生共振的环境。4.1.3在安装流量计及其相关的连接导线时，应避免可能存在较强电磁或电子干扰、远离噪声源或采取措施消除噪声干扰、以及避免脉动流的干扰。4.2上、下游直管段的安装管道内的流体流态对流量计的计量准确影响很大，虽然DANIEL超声波流量计采用了四声道的测量原理，可以对旋涡和不同流态进行动态补偿，但是为了得到计量的高准确度，减少测量的误差，在流量计上、下游安装一定长度的直管段是必备要求。上、下游直管段越长，流态就越理想，流量计的测量精度就越高。