削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，属于天然气流量计量领域。该装置至少包括：标准流量装置、被检流量装置、进气管线、出气管线，所述标准流量装置为变径异型汇管路，其下游端连接所述被检流量装置的变径管道管路，其上游端连接所述进气管线；所述被检流量装置的变径管道管路下游端连接所述出气管线；所述标准流量装置至少包括：异型汇管、强制密封球阀、流动调整器、标准流量计、双密封球阀及第一直管段、第二直管段、中心直管段、第三直管段、第四直管段。通过对汇管路结构、管道管路布置进行优化，使天然气流量计量环道检测段装置在标准流量计装置和被检流量计位置处的天然气压力、温度脉动衰减幅度更大。
【专利说明】削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及天然气流量计量领域，特别涉及一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置。
【背景技术】
[0002]现有天然气流量计量环道检测装置，如图1所示，以一个天然气流量计量环道检测装置为例，至少包括:环道压缩机系统、环道冷却系统、调压系统、检测段装置、稳流补气系统等；其中，检测段装置是天然气流量计量环道检测装置的关键工艺环节，其管路结构、管路布置直接影响到天然气流量计量环道检测段的天然气流态，影响到天然气流量计量环道检测装置的压力稳定度、温度稳定度，从而影响装置的整体技术水平。
[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0004]目前，我国天然气流量实流检定站都采用直排系统，检定能力受进站气源压力、流量的变化而变化，若气源压力低，而流量计使用压力高，则不能满足天然气流量计检定需求。
[0005]国内还未建成天然气流量计量环道检测装置，也没有现成的天然气流量计量环道检测段装置这一关键工艺环节。
[0006]国外天然气流量计量环道检测装置主要采用T型汇管环道检测段装置。但存在以下不足:
[0007]I)采用T型汇管，在汇管交汇处，天然气流态紊乱，不利于削减天然气脉动；
[0008]2)标准流量计装置直管段布置不均衡，标准流量计与被检流量计安放位置不当，会导致在标准流量装置及被检流量计处天然气压力、温度脉动较大，导致在检测期间天然气流量计量环道检测装置的天然气压力稳定度、温度稳定度超过指标，整个系统不满足量值溯源不确定度的要求。
[0009]3)在标准流量计装置处直管段上安装流动调整器，在流动调整器下游不足15D (D为管道直径)后安装标准表流量计，流态紊乱，不利于天然气压力稳定度、温度稳定度满足技术指标。
【发明内容】
[0010]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置。通过对汇管路结构、管道管路布置进行优化，可衰减在标准流量计装置和被检流量计位置处的天然气压力、温度脉动幅度，提升天然气流量计量量值溯源能力。所述技术方案如下:
[0011]一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，至少包括:标准流量装置、被检流量装置、进气管线、出气管线，所述标准流量装置为变径异型汇管路，其下游端连接所述被检流量装置的变径管道管路，其上游端连接所述进气管线；所述被检流量装置的变径管道管路下游端连接所述出气管线；所述标准流量装置至少包括:异型汇管、强制密封球阀、流动调整器、标准流量计、双密封球阀及第一直管段、第二直管段、中心直管段、第三直管段、第四直管段。
[0012]具体地，所述异型汇管为两条变直径弯曲汇管，对称设置，其间连接有若干直管段，所述中心直管段布置在两条所述异型汇管之间中心位置，以所述中心直管段为轴的两侧对称设置有相互平行且管径大于所述中心直管段管径的所述第一直管段、所述第二直管段和所述第三直管段、所述第四直管段。
[0013]具体地，所述异型汇管的中部为直管段，所述第二直管段和所述第三直管段连接直管段的两端，直管段两端部弯曲成90°角度，且直径由大渐小，所述第一直管段、所述第四直管段分别连接两条所述异型汇管渐变的小端。
[0014]具体地，所述中心直管段上自天然气进气至出气方向顺次连接有所述强制密封球阀、所述流动调整器、所述标准流量计、所述双密封球阀；所述第一直管段上顺次连接有第一强制密封球阀、第一流动调整器、第一标准流量计、第一双密封球阀；所述第二直管段上顺次连接有第二强制密封球阀、第二流动调整器、第二标准流量计、第二双密封球阀；所述第三直管段上顺次连接有第三强制密封球阀、第三流动调整器、第三标准流量计、第三双密封球阀；所述第四直管段上顺次连接有第四强制密封球阀、第四流动调整器、第四标准流量计、第四双密封球阀。
[0015]具体地，所述被检流量装置至少包括:被检流动调整器、被检流量计、普通汇管及被检第一直管段、被检中心直管段、被检第二直管段。
[0016]具体地，所述被检中心直管段布置在所述被检流量装置的中心位置，以所述被检中心直管段为轴的两侧对称设置有相互平行的且管径小于所述被检中心直管段管径的所述被检第一直管段和所述被检第二直管段。
[0017]进一步地，所述被检第一直管段与所述标准流量装置的第二直管段同心，所述被检第二直管段管径小于所述被检第一直管段管径，与所述标准流量装置的第三直管段同心。
[0018]具体地，所述被检中心直管段上游端与所述标准流量装置的下游端异型汇管连接，并与所述标准流量装置的中心直管段同心，所述被检中心直管段下游端与所述普通汇管连接，所述普通汇管连接所述出气管线。
[0019]具体地，所述被检中心直管段上自天然气进气至出气方向顺次连接有所述被检流动调整器、所述被检流量计；所述被检第一直管段上顺次连接有所述第一被检流动调整器、所述第一被检流量计；所述被检第二直管段上顺次连接有所述第二被检流动调整器、所述第二被检流量计。
[0020]进一步地，所述进气管线上设置有进气阀，所述出气管线上设置有出气阀。
[0021]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0022]通过将标准流量装置的若干变径异型汇管路连接被检流量装置的若干变径管道管路，对汇管路结构、管道管路布置进行了优化，使天然气流量计量环道检测段装置在标准流量计装置和被检流量计位置处的天然气压力、温度脉动衰减幅度更大，满足压力稳定度不超过±0.07%，温度稳定度不超过±0.1°C的要求，进而使国内首套天然气流量计量环道检测装置满足流量测量不确定度为0.33%的要求。对建设国内天然气流量计量环道检测装置、提升天然气流量计量量值溯源能力具有很好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是现有天然气流量计量环道检测装置结构示意图；
[0025]图2是本发明实施例提供的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置结构示意图。
[0026]图中各符号表示含义如下:
[0027]I标准流量装置；
[0028]1.1异型汇管；
[0029]1.2强制密封球阀；
[0030]1.2a第一强制密封球阀，1.2b第二强制密封球阀，1.2c第三强制密封球阀，1.2d第四强制密封球阀；
[0031]1.3流动调整器；
[0032]1.3a第一调整器，1.3b第二调整器，1.3c第三调整器，1.3d第四调整器；
[0033]1.4标准流量计；
[0034]1.4a第一标准流量计，1.4b第二标准流量计，1.4c第三标准流量计，1.4d第四标准流量计；
[0035]1.5双密封球阀(DBB球阀)；
[0036]1.5a第一双密封球阀，1.5b第二双密封球阀，1.5c第三双密封球阀，1.5d第四双密封球阀；
[0037]Ia第一直管段，Ib第二直管段，Ic中心直管段，Id第三直管段，Ie第四直管段；
[0038]2被检流量装置；
[0039]2.1被检流动调整器；
[0040]2.1a第一被检流动调整器，2.1b第二被检流动调整器；
[0041]2.2被检流量计；
[0042]2.2a第一被检流量计，2.2b第二被检流量计；
[0043]2.3普通汇管；
[0044]2a被检第一直管段，2b被检中心直管段，2c被检第二直管段；
[0045]3进气管线，3.1进气阀；
[0046]4出气管线，4.1出气阀。
[0047]图中箭头方向为天然气流方向(即天然气由进气管线到出气管线的方向)。
【具体实施方式】
[0048]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0049]参阅图2所示，本发明实施例提供了一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，解决标准流量装置及被检流量计处流态紊乱及脉动问题，以满足天然气流量计量环道检测装置的天然气压力稳定度、温度稳定度指标。
[0050]具体地，所述天然气流量计量环道检测段装置至少包括:标准流量装置1、被检流量装置2、进气管线3、出气管线4等；所述标准流量装置I为变径异型汇管路，其下游端连接被检流量装置2的变径管道管路，其上游端连接进气管线3 ;所述被检流量装置2的变径管道管路下游端连接出气管线4 ;该检测段装置可实现自标准流量装置I至被检流量装置2的天然气压力、温度脉动衰减。
[0051]具体地，作为优选，所述标准流量装置I至少包括:异型汇管1.1、强制密封球阀1.2、流动调整器1.3、标准流量计1.4、双密封球阀1.5及第一直管段la、第二直管段lb、中心直管段lc、第三直管段Id、第四直管段Ie等；所述异型汇管1.1为两条变直径弯曲汇管，对称设置，其间连接有若干直管段，至少包括:第一直管段la、第二直管段lb、中心直管段lc、第三直管段Id、第四直管段Ie ;所述中心直管段Ic为一根管径DN80的管线，布置在两条异型汇管1.1之间中心位置，同时以中心直管段Ic为轴的两侧对称设置有相互平行且管径大于中心直管段Ic管径，均为DN150的第一直管段la、第二直管段Ib和第三直管段Id、第四直管段le，且各个相邻直管段的间距为Im ;所述上游端异型汇管1.1连接进气管线3，进气管线3上设置有进气阀3.1，所述下游端异型汇管1.1连接被检流量装置2的管线。
[0052]所述每一异型汇管1.1的中部为直管段，第二直管段Ib和第三直管段Id连接直管段的两端，直管段两端部弯曲成90°角度，且直径由大渐小，即由300mm渐变为150mm，以减小上游带来的天然气脉动，所述第一直管段la、第四直管段Ie分别连接两条异型汇管1.1渐变的小端。
[0053]所述中心直管段Ic上自天然气进气至出气方向顺次连接有强制密封球阀1.2、流动调整器1.3、标准流量计1.4、双密封球阀1.5 ;所述第一直管段Ia上顺次连接有第一强制密封球阀1.2a、第一流动调整器1.3a、第一标准流量计1.4a、第一双密封球阀1.5a ;所述第二直管段Ib上顺次连接有第二强制密封球阀1.2b、第二流动调整器1.3b、第二标准流量计1.4b、第二双密封球阀1.5b ;所述第三直管段Id上顺次连接有第三强制密封球阀1.2c、第三流动调整器1.3c、第三标准流量计1.4c、第三双密封球阀1.5c ;所述第四直管段Ie上顺次连接有第四强制密封球阀1.2d、第四流动调整器1.3d、第四标准流量计1.4d、第四双密封球阀1.5d。
[0054]具体地，作为优选，所述被检流量装置2至少包括:被检流动调整器2.1、被检流量计2.2、普通汇管2.3及被检第一直管段2a、被检中心直管段2b、被检第二直管段2c等；所述被检中心直管段2b为一根管径DN250的管线，布置在被检流量装置2的中心位置，以被检中心直管段2b为轴的两侧对称设置有相互平行的且管径小于被检中心直管段2b管径的被检第一直管段2a和被检第二直管段2c，所述被检第一直管段2a为一根管径DN150的管线，与标准流量装置I的第二直管段Ib同心，所述被检第二直管段2c为一根管径DN80的管线，管径小于被检第一直管段2a管径，与标准流量装置I的第三直管段Id同心，且各个相邻直管段的间距为Im ;所述被检中心直管段2b上游端与标准流量装置I的下游端异型汇管1.1连接，并与标准流量装置I的中心直管段Ic同心，下游端与普通汇管2.3连接，普通汇管2.3连接出气管线4，所述出气管线4上设置有出气阀4.1。
[0055]所述被检中心直管段2b上自天然气进气至出气方向顺次连接有被检流动调整器2.1、被检流量计2.2 ;被检第一直管段2a上顺次连接有第一被检流动调整器2.la、第一被检流量计2.2a ;被检第二直管段2c上顺次连接有第二被检流动调整器2.lb、第二被检流量计 2.2b ο
[0056]本发明实施例的工作原理:采用天然气流量计量环道检测装置，用循环动力设备将检测区排出的天然气进行增压、冷却后重新返回流量计检测区，使整个检测管路形成一个环形通道，并在此环形通道中控制天然气温度、压力和流量，进行特定条件下的天然气流量计检定或校准，解决目前天然气流量实流检定站的检定能力受外部气源变化的制约。
[0057]通过标准流量装置I的若干变径异型汇管路连接被检流量装置2的若干变径管道管路，可削减检测段天然气脉动，确保在检测期间天然气压力稳定度不超过±0.07%，温度稳定度不超过±0.1°C，保证整个环道系统实现检测压力(0.3-6.0)MPa，工况流量(5?4000)m3/h，进而使国内首套天然气流量计量环道检测装置满足流量测量不确定度为0.33%的要求。
[0058]此外，本发明实施例还具有的优点，采用变径异型汇管，替代了我国采用的直排系统和国外采用的T型汇管，填补了我国天然气流量计量环道检测段装置的空白。
[0059]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，至少包括:标准流量装置、被检流量装置、进气管线、出气管线，其特征在于，所述标准流量装置为变径异型汇管路，其下游端连接所述被检流量装置的变径管道管路，其上游端连接所述进气管线；所述被检流量装置的变径管道管路下游端连接所述出气管线；所述标准流量装置至少包括:异型汇管、强制密封球阀、流动调整器、标准流量计、双密封球阀及第一直管段、第二直管段、中心直管段、第三直管段、第四直管段。
2.根据权利要求1所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述异型汇管为两条变直径弯曲汇管，对称设置，其间连接有若干直管段，所述中心直管段布置在两条所述异型汇管之间中心位置，以所述中心直管段为轴的两侧对称设置有相互平行且管径大于所述中心直管段管径的所述第一直管段、所述第二直管段和所述第三直管段、所述第四直管段。
3.根据权利要求2所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述异型汇管的中部为直管段，所述第二直管段和所述第三直管段连接直管段的两端，直管段两端部弯曲成90°角度，且直径由大渐小，所述第一直管段、所述第四直管段分别连接两条所述异型汇管渐变的小端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述中心直管段上自天然气进气至出气方向顺次连接有所述强制密封球阀、所述流动调整器、所述标准流量计、所述双密封球阀；所述第一直管段上顺次连接有第一强制密封球阀、第一流动调整器、第一标准流量计、第一双密封球阀；所述第二直管段上顺次连接有第二强制密封球阀、第二流动调整器、第二标准流量计、第二双密封球阀；所述第三直管段上顺次连接有第三强制密封球阀、第三流动调整器、第三标准流量计、第三双密封球阀；所述第四直管段上顺次连接有第四强制密封球阀、第四流动调整器、第四标准流量计、第四双密封球阀。
5.根据权利要求1所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述被检流量装置至少包括:被检流动调整器、被检流量计、普通汇管及被检第一直管段、被检中心直管段、被检第二直管段。
6.根据权利要求5所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述被检中心直管段布置在所述被检流量装置的中心位置，以所述被检中心直管段为轴的两侧对称设置有相互平行的且管径小于所述被检中心直管段管径的所述被检第一直管段和所述被检第二直管段。
7.根据权利要求6所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述被检第一直管段与所述标准流量装置的第二直管段同心，所述被检第二直管段管径小于所述被检第一直管段管径，与所述标准流量装置的第三直管段同心。
8.根据权利要求1或5所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述被检中心直管段上游端与所述标准流量装置的下游端异型汇管连接，并与所述标准流量装置的中心直管段同心，所述被检中心直管段下游端与所述普通汇管连接，所述普通汇管连接所述出气管线。
9.根据权利要求5所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述被检中心直管段上自天然气进气至出气方向顺次连接有所述被检流动调整器、所述被检流量计；所述被检第一直管段上顺次连接有所述第一被检流动调整器、所述第一被检流量计；所述被检第二直管段上顺次连接有所述第二被检流动调整器、所述第二被检流量计。
10.根据权利要求1所述的削减天然气脉动流的天然气流量计量环道检测段装置，其特征在于，所述进气管线上设置有进气阀，所述出气管线上设置有出气阀。
【文档编号】G01F25/00GK104422498SQ201310388623
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】彭利果, 段继芹, 任佳, 付建华, 黄敏, 黄和, 王辉, 周代兵 申请人:中国石油天然气股份有限公司