敖家佩,邱海峰,贾唐浩,李昕,刘卫华,雷绍充

(1.西安交通大学电子与信息学部,710049,西安;2.中国石化西北油田分公司,830000,乌鲁木齐)

随着西气东输工程投入运营,国内天然气行业进入了高速发展阶段。对管道内天然气成分和浓度进行定性与定量分析能为及时改进产品质量提供保证。所以,生产单位急需在线监测设备,从而能够时刻监测到管内气体状态,观察气体开采的过程是否正常,开采气质量是否合格。由于气体计量参数多,管道距离长,采集管道内部压力较大,情况复杂,若按传统的设备维护工作方式,设备维护人员必须到达现场,并对设备进行深度诊断维护,这个过程本身具有一定的危险性,而且工作量大,很难保证维护的及时性,易造成测量结果与实际产生偏差,引发纠纷甚至安全事故。实施对计量设备状态参数的实时监测,不仅可提高计量设备的管理效率,而且可最大限度地减少安全隐患与经济损失[1]。

天然气主要成分为烷烃,同时掺杂着许多其他气体成分,在对其种类和浓度进行监测的过程中不可避免地存在交叉敏感的问题,从而造成计量结构产生较大误差,故研究工作可从混合气体种类和浓度辨识2个层次上进行。目前最常用的辨识方法是气相色谱法,采用实时色谱仪实时取样分析,得到天然气组成,并可以在此基础上获得密度、发热量等物性参数,通过计算机进行数据实时记录,确保天然气流量计量准确可靠,保证后续气体的正常使用[2-3]。……