天然气自动化计量系统的应用探讨-天然气工业.PDFVIP

维普资讯 天 然 气 工 业 2004年 10月 天然气 自动化计量系统的应用探讨 程 伟 张礼春 杨鸿源 (中国石油西南油气 lit分公司重庆气矿) 程伟等．天然气 自动化计量系统的应用探讨．天然气工业，2004；24(10)：136～138 摘 要 为满足我 国四川I盆地东部大天池构造带天然 气地面集输工 程的工艺要求和 天然气集输生产过程 自 动化而设置的大天池 SCADA 系统网络，实现 了对井站、集气站 、脱水装置的 自动化控制，包括各种检测、控制调节 和数据采集系统。文章说明了计算机计量系统的工作原理，现场天然气计量 系统仪器、仪表 的构成，所使用的流量 计算方法；分析 了影响计算机计量不准确度的诸多因素，且对整个 系统总不确定度进行 了计算 ，确定出影响误差的 主要因素；另外，通过对同一计量点所做 的对比实验 (双波纹管差压计与 自动化仪表计量相比较)，证实计算机计量 的准确性、抗干扰性都优于前者，同时还分析了影响现场仪表计量准确度的关键 因素是仪表 自身 的准确度 以及仪 表所使用的环境条件 。 主题词 SCADA 天然气 计算机控制 计量 精度 流量 对比试验 误差 四川I盆地 东 大天池构造带 SCADA系统网络建设涉及 四川I (4)A／D转换部分 ：将模拟信号转换为中央处理 开江，重庆开县、梁平、垫江、长寿、江北 区共计 300 器能够接收的数字信号。 km。的范围，包括五百梯、沙坪场和龙 门3大气 田， (5)数据处理及显示部分：将现场来 的数据在中 以及 170km 的大天池井一渡干线 ；全构造带天然气 央处理器进行数据运算和处理，并在上位计算机上 地质储量达 1160×10m。，要承担生产、输送天然气 适时显示 。 810×10m。／d的任务 。SCADA系统网络有 3个层 2．计量系统功能介绍 次结构 ，由监控 中心 (MCC)、区域控制站 (SCS)、远 (1)系统 自动连续采集温度、压力和差压，信号 程终端 (RTU)组成，计算机计量系统在 (SCS)站控 采样周期不超过 1S，流量计算周期不超过 3OS，整 级 已得到充分的体现 。 个系统总准确度较高，自动化控制水平在 国内已相 当高。 一 、 计算机计量系统的组成 (2)计算数学模型按照美 国煤气协会第 3号报 1．现场计量系统的基本构成 告 (AGA3，1990)和第 8号报告 (AGA8，1992)两种 目前大天池 sCADA系统仍然采用孔板计量装 标准。AGA3主要是在流态和标态 (定制)条件下计 置和流量计算机来构成 自动化计量系统 。为了更好 算质量流量速率和体积流量速率；AGA8主要 目的 地分析影响天然气计量系统 的主要因素 ，把整个计 是计算流态和标态下的密度、流态和标态下的压缩 量系统分为 5大部分 ：节流装置部分、现场变送部 因子、相对 密度 、超 压缩 因子 、单 位体 积 的热 值 。 分、信号隔离转换部分、A／D转换部分 以及数据处理 AGA3使用AGA8计算出的密度值计算瞬时质量流 与显示部分 。下面分别简述各部分的功能。 量和瞬时体 积流量 。这是 AGA3(1990)和 AGA8 (1)节流装置部分 ：即高级孔板 阀法兰取压、差 (1992)之间的惟一连接 。 压式 (孔板)节流 。 (3)具有仪表校验、维修和清洗孔板期间的流量 (2)现场变送部分 ：对流体取静压 、差压、温度数 自动补偿和人工补偿 。 值后变送为标准信号(4～20mA或 1～