LWJG天然气微机计量管理系统运行评价.pdf

8 6 石油与天然气化工 CHEM J CAL ENGI NEER I NG OF OI L GAS L WJ G天然气微机计量管理 系统运行评价 李红芳 苏荣跃 胡 超 中国石 油 西南油 气 田公 司重 庆天 然气净化 总厂 摘要 为了有效保障天然气交接计量的准确性、 公平性和公正性 ， 垫江分厂 2 0 0 1 年 1 O月开 始采用 L wJ G 天然 气微机计 量 管理 系统。本 文介 绍 了该 厂 L WJ G 天 然 气微机 计 量 管理 系统 的概 况 ， 并 对几年 来的运行 情 况进行 了评价 ， 提 出了今后 的运 行 建议 。 关键 词 天 然气计 量微机 计量计 量数据 管理 运行 评价天 然 气处 理厂 重庆天然气净化总厂垫江分厂 以下简称垫江 分厂 天然气微机计量管理系统经历了多次 的改造 换代。1 9 9 9年以前 ， 垫江分厂天然气计量系统和仪 表 自动控制系统 D c s 集中在一套系统上运行 ， 计 量 软件编 制较 为粗 略 ， 计算 公式不 完善 ， 且不 具备计 量数 据管 理功 能 ， 数 据 保存 不 完 整 ， 此 外 ， 操 作计 量 系统易影响 D C S系统 的运行监控。为了提高计量 的准确性 ， 完善管理功 能， 1 9 9 9年 总厂组织科技人 员攻关， 开发了适合总厂的天然气微机计量管理系 统 ， 并投入运行。2 0 0 1年 ， 按 照西南油气 田公 司的 管理规定 ， 为了保证交接计量的公正性 ， 用于天然气 交接计量的微机计量管理系统必须采用第三方的产 品 ， 根 据这 一规 定 ， 2 0 0 1年 1 O月 ， 垫 江 分 厂 优 先 采 用了成都国光 电气股份有限公 司研 制的 L WJ G天 然气微机计量管理系统 ， 整个系统符合公司的管理 规定 ， 管理 功能完 善 ； 其 流量计 算方 法符合 石油 天然 气行业 标准 S Y／ T 6 1 4 3 1 9 9 6 “ 天然 气 流 量 的标 准 孔板计 量 方 法” ， 运 行 稳 定 可 靠 。2 0 0 4年 国家 发 展 和改革委员会发布了修订后 的 S Y／ T 6 1 4 3 ， 即 S Y／ T 6 1 4 3 ～2 0 0 4 “ 用 标准孔 板流量 计测 量天然 气流 量” ， 该标准采用了国际上最新 的研究成果 ， 计算公 式与国际标准等同。2 0 0 5年垫江分厂升级 了天然 气微机计量管理系统的硬件和流量计算软件 。 至今， 垫江分厂使用 L wJ G天然气微机计量管 理系统已有 7年多， 硬件和软件性能良好 ， 系统的管 理功能完善， 完全满足交接计量的需要。实践表明， 管理 和运行 好 L WJ G天 然气微 机 计量 管 理 系统 ， 可 有效保障天然气交接计量的准确性 、 公平性和公正 性 。 1系统简介 垫江分厂 L wJ G 天然气微机计量管理系统 由 系统硬 件 和系统 软件构 成 。 1 ． 1系统硬件 微机计量管理系统硬件 主要 由工控型计算机 ， 压力、 差压和温度信号隔离处理器 ， 信号避雷器 ， 电 源避雷器， A／ D数据采集模块等组成 见图 1 。信 号避雷器主要用于防止因雷击或浪涌信号通过信号 线 路传 送到计 算机 而造 成计算 机 的损坏 。 该系统共有 5套流量计量 回路 ， 即 1 5个信号。 差压信号经现场标准孔板节流装置产生并经差压变 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 增刊 L WJ G天然气微机计量管理系统运行评价 8 7 送器转换获得 ， 压力信号 由压力变送器传送 ， 温度信 号由铂电阻检测 ， 经温度 隔离处理器 变换后得 到。 为了降低天然气计量系统的投资 ， 将所有信号经信 号隔离 器处 理后 分 两 路输 出 ， ～路 输 出 1 ～5 V 进 入微机 计 量管理 系 统 A／ D数 据采 集模 块 ， 供本 系统 计 量使 用 ； 另 一 路 输 出 4 ～2 O mA 供 D CS系 统监 控用 。A／ D数据采集模 块为 1 6位多通道模块 ， 一 只模块可接收 8个信号， 整个系统用了两只模块 。 硬件 组成 如 图 1 所 示 。 1 ． 2系 统软件 系统软件应符 合以下要求 ①流量计算应满足 标准孔 板 流量计测 量天 然气 流量 标 准 的要求 ， 即 S Y ／ T 6 1 4 3行业标准 ； ②应符 合西南油气 田公 司天 然气计量管理的规定 ； ③界面应友好 ， 操作应简单方 便 。该 系统 软件 采用 了可视 化编 程 方式 ， 结构 紧凑 ， 为了使操作更为直观， 设置了很多图形按钮 。采用 迭代方式对流量进行计算 ， 且迭代误差控制在 1 O 内。压缩因子采用天然气全组分方式进行计算 ， 流 量计 算 方法 符合 现行 天然 气 流量计 量 标准 。 1 ． 3 计算机计量系统主要功能 该 系 统 目前 具 备 以 下功 能 同屏 动 态 显 示 生产 时间 、 差压 、 压 力 、 温 度 、 瞬 时流量 、 体 积发 热 量 、 日累 积流 量 、 能量 流量 ； 显 示 周 期 可 人 工 设 置 ； 系统 操 作 员权限管理， 设计了多级管理权限 ， 以保证参数的可 靠及安全性 ； 计量参数在线设置 ， 可在线修改的参数 有 3 0多项 ； 天 然气 组 成 可 自动 在 线 采 集 计 算 ； 具 备 数 据 自动存 储 功能 ； 系统 自动采 集 和 计 算 的各 种 数 据 、 人工操作的各种信息均 可 自动保存 ； 查询功能 可查询计量参数 ， 日报表数据 ， 各种操作 信息， 且计 量数据可用表格方式或 图形两种方式进行查询 ； 在 线增 加计 量 回路 ； 可 自动生 成 系统联 校记 录 ； 可 对瞬 时流 量复 算 ； 可进 行 数 据 打 印 ， 打 印 出十 几 种 报 表 ； 数据 远程 通讯 等 功能 。 2系统运 i i评价 垫江厂于 2 0 0 1年 1 0月 开始使用 L WJ G天然 气微机计量 管理系统 ，该系统 流量计 算部分遵 循 S Y／ T 6 1 4 3 1 9 9 6 “ 天 然 气 流 量 的标 准 孔板 计 量 方 法 ” ； 为 了 与 国 际 接 轨 ， S Y／ T 6 1 4 3升 级 为 S Y／ T 6 1 4 3 ～2 0 0 4 “ 用标 准 孔板 流量 计 测 量 天 然 气 流 量 ” 。 为了符合 新 标 准 的要 求 ， 我们 于 2 0 0 5年 8月对 L WJ G天然气微机计量管理系统进行了全 面升级。 新 标准 采用 了国际 上 最 新 的 流 量 计算 公 式 ， 虽 然增 加 了软件 编制 的难 度 ， 但 流量 计 算准 确度 更高 ， 更 符 合 国际标 准要求 。 L WJ G 天然 气微 机计 量 管理 系统 经过 7年 多 的 连续 运行 ， 其 硬件 、 软 件 系统 总体 运 行 良好 ， 只 出现 了 1次软件故障和部分硬件故障。软件故障主要是 简易 流程 图部 分 图 形 丢 失 ， 经 系 统 工 程师 进 行 修 整 后恢复正 常。硬件故 障主要是部 分信号 隔离器损 坏 ， 少数避雷器老化性能 降低 ， 从而 引发 造成 AD ～ AM～4 O 1 7 A／ D模 块 损坏 1 次 ， 更换 主机 C P U 风 扇 1只。这些故 障的出现， 主要是计量计算机 系统 长 时间连续运行 ， 使得硬件性能降低 ， 从而造成设备的 损 坏 。 2 ． 1运行测 试 基 于 L WJ G 天 然 气 微 机 计 量 管 理 系统 长 时 间 连续 运 行 ， 可能 引起 硬件 、 软 件 的性 能 发生 改变 。为 霉 测 试 功 能 1 管理功能 2 显示功能 3 查询功能 4 打印功能 5 修 改功能 测试内容 系统登录和锁定、 密 码管理。 以数据和曲线图显示各计量点的差 压、 压力、 温度、 瞬时 流量、 日 累流量、 月累流量、 计量状态。 计算机中保存的所有数据信息可在 线查询。 打印 历史 数据 报表、 日 报表、 月报表、 操作信息等 报表。 在线修改 计量参数、 报警参数、 天然 气 组分、 非标参数、 屏幕显示周期和 数据保存周期、 时 钟、 运行状态、 回路 增减。 测 试日 期 t - r t 符合 2 0 0 8 ． 9 ． 2 0 符合 2 0 0 8 ． 9 ． 2 0 符合 2 0 0 8 ． 9 ． 2 O 符合 2 0 0 8 ． 9 ． 2 0 符合 2 0 0 8 ． 9 ． 2 0 系 篓 验鋈 辇 萎 蓑 萎 蓑 符 合 。。 。．。 ． 。 。 电I t i, 转换显示。 7 网 络功能 信 号转换 8 误差 。 流量计算 误差 耋 网 连 接 ，可 进 行 数 据 报 表 的 远符 合 2 0O8 ．9 ．2 0 程 传 输 。 ⋯⋯’ ～ 各 通道 换误差在_ 0 0 0 8 v 符合 2 0 0 8 ．9 ． 2 0 0 ． O 0 8 V之间。 计算误差在-0 ． 0 5 ～。 0 s ％ 符合 2 0 0 8 ．9 ． 2 0 之间 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 88 石油与天然气化工 CHEMlCAL ENGI NEERllk J G OF OI L GAS 了确保计量系统性能的稳定性， 除了定期的计量仪 表检定和计量回路联校外 ， 每年大修都进行一次系 统运行 测试 。从 历 年 的测 试 结果 看 ， 该 计 量 系统 稳 定可靠 。 表 1是 2 0 0 8年 9月对 L WJ G天然气微机计量 管理 系统 的测试 情况 。 2 ． 2系统运 行对 比 1 软件 方 面 流 量 计 算 方法 由 S Y ／ T 6 1 4 3 1 9 9 6 “ 天然气 流量 的标准孔 板计量 方法 ” 升级 为 s Y／ T 6 1 4 3 2 0 0 4 “ 用 标 准 孔 板 流 量 计 测 量 天 然 气 流 量 ” 。特 别是压 缩 因子 的修 正更 符 合 国 际通 用 公式 的要求 ， 使新 的流 量计 算 方 法 更符 合 现 行孔 板 流 量 计测量 天然气 流量 计 量 标准 ， 计 算 方 法 引起 的误差 更小 。 2 系统 方面 计量系统硬件等级 提高 。现场 变送 器 由运行性 能 较 差 的 l l 5 1变 送器 更 换 为稳 定 性好的 E J A变送器 ； 安全栅更换为信 号隔离器 ； 工 控计 算 机 由 2 8 6更 新 为 3 8 6 、 后 升级 为 4 8 6 ； 回路 误 差 由 以前 的 0 ． 5 ％降低 到 0 ． 3 5 。系统 的稳 定性得 到 了提 高 ， 为减 少天然 气计 量误差 提供 了保 障 。 计量系统由以前的天然气计量系统和仪表控制 系统 D C S 集 中在一套计算机上运行 ， 改造为计量 系统独 立运行 ， 规范 和 统一 了交 接 计量 系统 。计 量 系统 进 行 定 期 检 查 、 检 定 、 联 校 和 抽 查 时 不 影 响 D C S的 正 常 运 行 ， 保 证 了天 然 气 计 量 数 据 的 完 整 性 。 计量系统功能更加完善 ， 实时记 录压力 、 差压、 温度数值 ， 日输气量 、 瞬间输气量记录详尽 ， 各项历 史记 录能 明显 、 清晰 地 反 映检 测 过程 以及 检 测过 程 中各项 参数设 置 的变化情 况 。 旧系统L W J G天 然气微机计量管理系 统 项目 2 0 0 1 年2 0 0 2 年2 0 0 3 年2 0 0 4 年2 0 0 5 年2 0 0 6 年2 0 0 7 年2 0 0 8 年 输气量1 1 5 9 3 2 1 2 6 0 9 2 1 2 6 6 2 0 1 3 6 9 0 6 1 3 5 1 1 2 1 2 5 4 0 9 1 2 8 6 9 4 1 2 5 0 3 6 输差 5 1 3 3 9 1 4 7 1 3 1 1 5 9 1 0 3 2 2 3 1 3 3 蔓 萋 。 ． 。．s 一 。 ．。 。． 。 ． z 。 ．。 s 。． 。 ． 嚣 叫 z 我们 收集 了多年 的 计 量数 据 进 行 了对 比 ， 对 比 情 况见 表 2 。 由 表 2数 据 对 比 看 出 2 0 0 1年 1 O 月 使 用 L WJ G 天然气 微机 计 量 管 理 系统 后 ， 计 量输 差 大 大 下降了， 实际系统误差也 由旧系统的 0 ． 4 4 下降到 0 ． 1 2 ， L 、 v J G天然气微机计量管理系统的实际系 统误 差 比理 论 系 统 误 差 0 ． 3 5 ％还 低 得 多 。L WJ G 系统 在减少 计量 误差 上发挥 了很 好 的作 用 。 评价结 论反建议 3 ． 1评 价结论 L WJ G天 然气流 量计 量系 统 经过应 用 实践 ，测 试 了系统 功能 项 目， 全部 符 合 计 量要 求 。通 过 对 历 年来 的计 量数据 输差 以及数 据 变化 的稳定性 进行 对 比 ， 表 明 L WJ G 天 然 气 流 量 计 量 系统 准 确 、 运 行 可 靠 、 稳定性好 ， 提高了计量数据的管理水平 ， 确保 了 分公司内部天然气交接的公平性 、 公正性和准确性 ， 是 国内 I 1 前 计量 功能 比较 完 善 、 性 能 比较 稳定 且较 先 进 的微机 计量 管理 系 统 ， 在 重 庆 天然 气 净 化 总 厂 各 分厂 已得 到广泛 的推 广应 用 。 3 ． 2系统运行建议 由于 L WJ G天然气微机计量管理系统长时间 不问断运行 ， 部分器件易老化， 性能降低 ， 为保证系 统 正常运 行 ， 应 重点 做好 以下工 作 1 加强 对现 场计量 仪 表到 控制 室二 次计 量 仪 表 的巡 检和定 期检 查 、 校 验 ， 发 现 问题 及 时处理 。 2 每年定期对计量计算机 系统进行检查 ， 并 对计算 机系 统进行 功能 运行测 试 ， 以保证 系统 硬件 、 软 件运 行情 况 良好 。 3 及时备用计量系统易损 坏的避雷器、 隔离 器 、 模 块等 关键 部件 ， 出现 问题 时可及 时修 复 。 作 者 简 介 李红芳 女， 1 9 6 8 年生。工程师。毕业于重庆大学应用计算机 专业 ， 现 从 事 仪 表、 计 量 和 能 源 工 作， 电话 0 2 3 4 0 4 9 8 2 6 0 ， 1 3 9 83 1 26 1 2 7。 编辑 杨 兰 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m