[發明專利]二氧化碳管線流量調節及差壓流量計精度測試與校準系統

在審

• 申請號: 201910795284.0
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112444307A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 劉建武;孫啟昌;田京山;紀志軍;王璐;徐慶松;丁兆泉;王靜;林長波;劉俊嶺;劉少宇;王國華;吳洪偉;張玉恒;孫艷
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程設計有限公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G05D7/06
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 周鶴

1.一種二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統，其是用于對輸送液態、密相與超臨界二氧化碳的二氧化碳管線中至少一差壓流量計的精度及修正系數進行計算；其特征在于，所述二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統包括：一條主管路、至少一條支管路、加熱器、主管路溫度傳感器、質量流量計、控制裝置、至少一電動調節閥、至少一壓力傳感器及至少一支管路溫度傳感器；所述主管路連通所述至少一條支管路；所述至少一差壓流量計對應設置于所述至少一條支管路中，且各所述支管路上靠近主管路的位置均設置有手動閥門；所述加熱器、主管路溫度傳感器及質量流量計依序設置于所述主管路上并分別與所述控制裝置電性連接；所述至少一電動調節閥、至少一壓力傳感器及至少一支管路溫度傳感器對應設置于所述至少一條支管路上并分別與所述控制裝置電性連接，且所述壓力傳感器、差壓流量計及支管路溫度傳感器依序位于所述手動閥門與電動調節閥之間的支管路上；其中一條支管路上的手動閥門開啟，其余支管路的手動閥門關閉，由所述控制裝置控制所述加熱器的加熱功率以及控制被開啟手動閥門的支管路上的電動調節閥的開啟程度，所述控制裝置根據被開啟手動閥門的支管路上的壓力傳感器的壓力數據以及支管路溫度傳感器的溫度數據計算二氧化碳密度，并根據差壓流量計的差壓數據計算被開啟手動閥門的支管路中二氧化碳質量流量值；所述控制裝置根據被開啟手動閥門的支管路中二氧化碳質量流量值以及所述質量流量計的質量數據計算被開啟手動閥門的支管路中的差壓流量計的精度以及修正系數。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統，其特征在于，所述控制裝置計算被開啟手動閥門的支管路中一時刻的二氧化碳密度ρ為：

Q1＝(T2-T)/(T2-T1)*ρ11+(T-T1)/(T2-T1)*ρ21，

Q2＝(T2-T)/(T2-T1)*ρ12+(T-T1)/(T2-T1)*ρ22，

ρ＝(P2-P)/(P2-P1)*Q1+(P-P1)/(P2-P1)*Q2；

其中，T為被開啟手動閥門的支管路上的支管路溫度傳感器所監測的該一時刻的溫度值；T2、T1為所述控制裝置存儲的二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中與T相鄰的溫度值，T2大于T1；P為被開啟手動閥門的支管路上的壓力傳感器所監測的該一時刻的壓力值；P2、P1為二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中與P相鄰的壓力值，P2大于P1；ρ11為二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中在P1、T1時的二氧化碳實驗密度值；ρ12為二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中在P1、T2時的二氧化碳實驗密度值；ρ21為二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中在P2、T1時的二氧化碳實驗密度值；ρ22為二氧化碳溫度、壓力與密度對照表中在P2、T2時的二氧化碳實驗密度值。

3.根據權利要求2所述的二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統，其特征在于，所述差壓流量計為孔板流量計，所述控制裝置根據被開啟手動閥門的支管路中該一時刻的二氧化碳密度ρ計算該一時刻的二氧化碳質量流量值qm為：

其中，C為差壓流量計的節流原件的流出系數；ε為可膨脹性系數，其取值＝1；β＝d/D，d為差壓流量計的節流原件的孔徑，D為被開啟手動閥門的支管路的內徑；Δp為該一時刻被開啟手動閥門的支管路中的差壓流量計所監測的差壓。

4.根據權利要求2所述的二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統，其特征在于，所述差壓流量計為V錐流量計，所述控制裝置根據被開啟手動閥門的支管路中該一時刻的二氧化碳密度ρ計算該一時刻的二氧化碳質量流量值qm為：

其中，k為管道系數；y為管道粗糙度修正系數；ε為可膨脹性系數，其取值＝1；α為流量系數；r為等效流通內徑；Δp為該一時刻被開啟手動閥門的支管路中的差壓流量計所監測的差壓。