測(cè)定氣體流動(dòng)速率的系統(tǒng)以及使用所述測(cè)量系統(tǒng)在正常操作下且沒(méi)有與管道斷開(kāi)時(shí)確定 ...的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】測(cè)定氣體流動(dòng)速率的系統(tǒng)從及使用所述測(cè)量系統(tǒng)在正常操 作下且沒(méi)有與管道斷開(kāi)時(shí)確定流量計(jì)誤差的方法
[0001] 說(shuō)明書(shū) 本發(fā)明設(shè)及的是使用非放射性指示劑在封閉管道中測(cè)量氣體流動(dòng)速率的系統(tǒng)。
[0002] 所述測(cè)量系統(tǒng)特別適合用于確定流量計(jì)的讀數(shù)誤差的方法上，尤其適用于安裝在 天然氣運(yùn)輸和分配網(wǎng)絡(luò)中的流量計(jì)。
[0003]眾所周知，天然氣流量計(jì)進(jìn)行的測(cè)量數(shù)據(jù)用于優(yōu)化運(yùn)輸和/或分配網(wǎng)絡(luò)的性能， 或者用于開(kāi)具具有法律效力的用于反應(yīng)供給給最終用戶的天然氣用量的賬單。
[0004]在不同國(guó)家的現(xiàn)行的法律條款或規(guī)定都限制了天然氣流量計(jì)的許可測(cè)量誤差。
[0005] 例如，根據(jù)歐盟指令2004/22/CE所述，流量計(jì)在市場(chǎng)銷(xiāo)售前于工廠測(cè)定時(shí)誤差必 須控制在1 %至3%之間。
[0006] 國(guó)際法定計(jì)量組織（OIML)的文件2CDR137-1&-2表明，在操作期間的測(cè)試，限制 值相當(dāng)于上述值的兩倍。
[0007]在任何情況下，設(shè)定所述的限制是為了保證最低程度的透明度。
[000引-在旨在優(yōu)化氣體運(yùn)輸和/或分配網(wǎng)絡(luò)的性能的活動(dòng)中，主要是為了防止整個(gè)服 務(wù)領(lǐng)域里沒(méi)有氣體供應(yīng)或者供應(yīng)壓力過(guò)低的氣體的風(fēng)險(xiǎn)，W及 -在貿(mào)易中，避免氣體供應(yīng)量測(cè)量的錯(cuò)誤，如果測(cè)量的量低于供應(yīng)的量，會(huì)導(dǎo)致經(jīng)銷(xiāo)商 的經(jīng)濟(jì)損失，如果測(cè)量量高于供應(yīng)的量，會(huì)導(dǎo)致使用者的損失。
[0009] 然而，在流量計(jì)使用期間，由于不可避免的惡化和/或持續(xù)使用而導(dǎo)致的老化，也 可能是安裝場(chǎng)所不好的影響，也可能是大氣的作用，其測(cè)量誤差會(huì)逐漸增加，可能會(huì)超過(guò)通 常允許的限制。
[0010] 因此，為了保證實(shí)際測(cè)量誤差保持在允許的范圍內(nèi)，有必要在第一次調(diào)試時(shí)W及 定期間隔的對(duì)流量計(jì)進(jìn)行檢查，并且還能夠采取適當(dāng)?shù)募m正措施來(lái)防止超過(guò)限制。
[0011] 根據(jù)已知的驗(yàn)證方法，在工廠中，流量計(jì)需要從測(cè)量單元上取下來(lái)進(jìn)行檢查。
[0012] 該種方法會(huì)帶來(lái)該樣的缺陷，就是需要用另一個(gè)已經(jīng)測(cè)試過(guò)的流量計(jì)來(lái)代替原先 的流量計(jì)，因此會(huì)導(dǎo)致高成本的勞動(dòng)力與勞動(dòng)力管理。
[0013]此外，在更換測(cè)量系統(tǒng)中的流量計(jì)時(shí)，如果不能提供另一條同樣的測(cè)量線路，就會(huì) 導(dǎo)致暫時(shí)停止天然氣的供應(yīng)，造成運(yùn)輸和/或分配網(wǎng)絡(luò)的不平衡的情況，極大的導(dǎo)致用戶 的不方便。
[0014]此種方法帶來(lái)的進(jìn)一步的缺陷是一旦流量計(jì)被安裝其誤差就無(wú)法被檢測(cè)到，而且 由于實(shí)驗(yàn)室條件與安裝條件不同，該個(gè)誤差可能會(huì)比工廠中發(fā)現(xiàn)的更大。
[0015]根據(jù)檢測(cè)流量計(jì)性能的改進(jìn)的方法，系統(tǒng)包括安裝的可能性來(lái)檢測(cè)運(yùn)行，另一個(gè) 參考的流量計(jì)與被檢測(cè)的流量計(jì)串聯(lián)，用此種方法來(lái)比較兩個(gè)測(cè)量裝置。
[0016] 該種方法帶來(lái)該樣的缺陷，它增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，因?yàn)樗枰獪y(cè)量部分的管道 被配置為能夠在測(cè)量時(shí)串聯(lián)連接兩個(gè)流量計(jì)，該會(huì)導(dǎo)致初期投資不可避免的增加。
[0017]W上描述的缺陷可W通過(guò)直接在安裝處檢測(cè)流量計(jì)性能W及在安裝的真實(shí)條件 下來(lái)測(cè)量其性能來(lái)克服，利用已知原理通過(guò)在天然氣流動(dòng)的管道內(nèi)注射示蹤氣體來(lái)測(cè)量封 閉管道內(nèi)的流量，所述的原理被定義在ISO2975/1標(biāo)準(zhǔn)中。
[001引示蹤氣體與天然氣混合，并可W通過(guò)合理設(shè)置的外部的測(cè)量系統(tǒng)偵測(cè)到，由此可W測(cè)定天然氣的流量。
[0019]因此，可W該樣理解，該測(cè)量系統(tǒng)可W連接在管道的接頭上，該可W使得連接系統(tǒng) 或者斷開(kāi)系統(tǒng)時(shí)不需要中斷天然氣的供應(yīng)。
[0020] 根據(jù)第一個(gè)所述的方法，會(huì)使用帶有放射性同位素的示蹤氣體。
[0021] 福射傳感器用來(lái)測(cè)量氣體通過(guò)直線管道長(zhǎng)度方向上的一個(gè)預(yù)先設(shè)定的截面部分 所需要的時(shí)間。
[0022] 如果截面W及預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度的W及放射性示蹤氣體流動(dòng)時(shí)間是已知的，那就能 夠計(jì)算出氣體的體積流量。
[0023] 所述的方法帶來(lái)的缺陷是，該方法需要使用放射性示蹤氣體，而該氣體有潛在的 危險(xiǎn)。
[0024] 因此，在使用W及運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(chǎng)期間都需要采用特殊的安全措施，該使得該方 法特別昂貴。
[00巧]該方法帶來(lái)的進(jìn)一步的缺陷是使用W及運(yùn)輸放射性物質(zhì)時(shí)需要復(fù)雜的授權(quán)程序。
[0026] 此外，該方法需要已知的直線管道長(zhǎng)度，并且知道內(nèi)部截面，該通常在現(xiàn)有的測(cè)量 系統(tǒng)中都無(wú)法獲得。
[0027] 根據(jù)使用示蹤氣體的已知方法，示蹤氣體被注射到天然氣內(nèi)，兩種氣體的混合氣 體在注射點(diǎn)的下游被提取并且測(cè)量混合氣體中示蹤氣體的濃度，其中所述的濃度值使得管 道內(nèi)的天然氣流動(dòng)速率可W被測(cè)定。
[002引與之前的方法相比，該個(gè)方法使用了惰性氣體，避免了上述提到的缺陷并且可W連接到使用放射性示蹤氣體。
[0029] 然而，用該方法獲得的測(cè)量精度依賴于過(guò)程參數(shù)中所有測(cè)量?jī)x器的精度，包括示 蹤氣體的量W及濃度，該些值不容易計(jì)算得到。
[0030] 尤其是，為了使檢測(cè)更有效，必須保證測(cè)量系統(tǒng)的最大誤差小于允許的最大誤差。
[0031]因此，測(cè)量系統(tǒng)必須能夠非常精確的測(cè)定注射的示蹤氣體的量W及天然氣的濃 度。
[0032] 上述的要求會(huì)變得更加復(fù)雜，是由于注射的示蹤氣體的量相較于天然氣的流動(dòng)速 率必須大大減少，該不僅是為了避免改變主管部口規(guī)定的天然氣的成分，而且是為了限制 示蹤氣體的使用，因?yàn)槠涑杀静豢珊雎圆挥?jì)。
[003引顯然，注射的示蹤氣體比例越小，獲得精確測(cè)量的難度就越大。
[0034] 因此，W上描述的方法帶來(lái)了缺陷，雖然測(cè)量足夠精確并被認(rèn)為適合對(duì)天然氣流 量計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，但是也不被允許進(jìn)行測(cè)量。
[0035] 本發(fā)明試圖克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0036] 特別的，本發(fā)明的目的是提供一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)測(cè)量流入管道內(nèi)的基準(zhǔn)氣體 的流動(dòng)速率，尤其是測(cè)量天然氣，該使得它可W不用從管道上移除和/或中斷天然氣的供 應(yīng)來(lái)驗(yàn)證安裝在管道內(nèi)的流量計(jì)的測(cè)量誤差。
[0037] 本發(fā)明還有個(gè)目的是提供一個(gè)能夠相較于已知系統(tǒng)獲得更高精度的測(cè)量系統(tǒng)。 [003引本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一個(gè)相較于現(xiàn)有型號(hào)的系統(tǒng)獲得相同精度卻花費(fèi) 更低的測(cè)量系統(tǒng)。
[0039] 本發(fā)明還有個(gè)目的就是提供一個(gè)相較于放射性示蹤氣體的使用更安全、更易于運(yùn) 用的測(cè)量系統(tǒng)。
[0040] 所述目的是通過(guò)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量氣體流動(dòng)速率的系統(tǒng)來(lái)達(dá)到。
[0041] 所述目的也是通過(guò)權(quán)利要求15中一個(gè)測(cè)定安裝在管道內(nèi)的流量計(jì)的誤差的方法 來(lái)達(dá)到。
[0042] 測(cè)量系統(tǒng)W及相應(yīng)的方法的更多細(xì)節(jié)是發(fā)明的主體，將在相關(guān)的權(quán)利要求中描 述。
[0043] 有利的是，本發(fā)明的高精度、低成本W(wǎng)及無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的測(cè)量系統(tǒng)使得系統(tǒng)本身更適合 用于驗(yàn)證運(yùn)輸和/或分配網(wǎng)絡(luò)中的安裝在測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)的天然氣流量?jī)x造成的誤差。
[0044] 所述的目標(biāo)與優(yōu)勢(shì)，W及W下將突出描述的其他優(yōu)點(diǎn)，將通過(guò)參考附圖并在本發(fā) 明說(shuō)明書(shū)中的首選實(shí)施例中闡明，其中： 圖1是體現(xiàn)了發(fā)明的主題的測(cè)量系統(tǒng)的原理圖； 圖2W及圖3通過(guò)兩種不同的操作配置，體現(xiàn)設(shè)及發(fā)明主題的測(cè)量系統(tǒng)的細(xì)節(jié)； 圖4是圖3的細(xì)節(jié)放大圖。
[0045] 本發(fā)明的主題測(cè)量系統(tǒng)，在圖1中作為一個(gè)整體由1表示，可W測(cè)量沿著管道2在 預(yù)先設(shè)定的壓力下流動(dòng)到最終用戶22或者到進(jìn)一步擴(kuò)大的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)23或者到分配網(wǎng)絡(luò)24 的基準(zhǔn)氣體的流動(dòng)速率。
[0046] 可W進(jìn)一步觀察到，測(cè)量系統(tǒng)1特別適合用于驗(yàn)證安置在管道2內(nèi)的流量計(jì)17的 誤差，尤其是當(dāng)基準(zhǔn)氣體是天然氣并且流量計(jì)17是一個(gè)氣體流量計(jì)。
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