SILICON【技術應用】VALL超聲流量計在天然氣計量中的應用張建(大慶油田有限責任公司天然氣分公司油氣加工九大隊黑龍江大慶1630000摘要:對超聲流量計的工作與阿尼,安裝要求,使用及其檢定方式進行細致研研究,目的在于提高對該儀器設備的使用效率,以及其在使用過程中的準確性與可靠性,冋時就如何對該儀器進行檢定進行較為詳細的介紹關鍵詞:天然氣;超聲流量計;檢定中圖分類號:TH814文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2012)1010145-02隨著我國天然氣市場的不斷擴大,天然氣的計量問題也變的工作頻率相同,那么流量計的接收就會收到干擾。根據文獻得越來越重要,精確地計量對于天然氣貿易具有十分重要的影資料記載,噪聲對于流量計的影響具有重復性,并且十分明響,超聲波流量計是一種新型的氣體流量統(tǒng)計儀,測量范圍顯,最高超過2%,因此,在計量管道設計過程中,應該盡可能大、具有準確度高、不易壓損、重復性好、部件固定、適合于采用那些沒有彎頭,沒有阻流件,同時在流量計安裝的過程口徑較大的氣體管道測量工作,因此廣泛適用于天然氣長輸管中,應該在其下游安裝一個調節(jié)閥,從而確保流體流暢的穩(wěn)定道的計量工作中性。在流量計的選擇上,挑選性能較強的產品,從而增強其對1工作原理噪聲的抗干擾與過濾能力超聲流量計是一種利用聲波對流管內流體流速進行測定的2.2管道配置計量儀器,氣體測量現(xiàn)場主要的設備是超聲傳感器,傳感器2.2.1直管段長度要求我們在對流量計上下游的阻力件閥門或是匯管在測量過程列。日前,所使用的超神波流量計有多個不同的形式,這種形中,會影響到被測介質的物理形態(tài),比如產生漩渦或是造成氣式上的差異主要是由不同的幾何形排列所導致的。超聲波流量流扭曲畸變等,從而增加測量的誤差率,速度分布畸變的情況計所使用的是時間差法,在具體操作中,將一對斜角超聲流量越是嚴重,誤差越是嚴重,因此,在安裝流量計的同時,應該計算安裝早管道的一側,而將一對換能器裝在管道的另一頭在其上下游增加一定長度的直管,從而起到穩(wěn)定介質形態(tài)的作這樣當氣體通過后,則可以同時,或是在設定的時間上獲得對用,確保最終檢測的準確性。從實際的效果來看,上下游直管方的超聲信號。具體操作如下:現(xiàn)在管道兩頭安裝超聲波流量的長度越長,流量計最終的準確性就越高。根據GB/T18604計的轉換器,轉換器A與轉換器B,兩個轉換器之間的距離假設2001標準,直管在上游的長度應該不少于10D,而在下游的長為L,流體在管道內的聲速為C,且流體自身速度為V,聲波傳播度最短不少于5D,但是,由于管道情況較為復雜,因此,上游方向與流體在管道內的流動方向夾角為0,聲波在流體中順流管道10是無法滿足實際要求的,最好能夠增加到20D。如果在的傳播時間e,在流體中逆流傳播時間為t,則可以通過如下公管道內增加整流器的話,則應該要求生產廠商提供相關的技術式計算出氣體流量標準,以及施工位置和相應的直管長度標準,并且經過實驗驗證后,方可施工(1)2.2.2直管段的質量要求在直管段長度范圍內,任何臺階或是其他形式的突出物都(2)C+kos會導致介質流體形態(tài)的改變,從而對超聲波計量產生影響。根聯(lián)立解方程(1)式和方程(2)式可得據文獻記載,在超聲波流量計上下游附近如果存在0.01D的臺階,其所導致的誤差最大可達0.05%。因此在直管段的組裝過2cos8 tp tu 2x to t,)(3)程中,應該選擇適合的管型,限制臺階與其他突出物的數(shù)量。從式(3)求出被測氣體的流速后,與超聲波流量計的截2.3臟污堆積面積相乘,得到的就為流體在管道中的工況流量;利用壓縮因管道內如果有臟物,會直接影響到氣體流速,從而影響到子及溫度、壓力信號對工況流量進行修正,從而得到標準狀況計量結果,臟物一般情況下會堆積在流量計測量管內壁,或是下的體積流量,進行貿易計量交接。超聲波計量儀器的灘頭上,這樣也就意味著相對增加了測量管2超聲流量計在使用中的注意事項道的內徑,從而造成最終讀數(shù)過高。管壁變厚的另一大影響是超聲波流量計在高壓環(huán)境下,以及長距離輸送管道的氣體會造成聲波反射異常,會影響到流量計的準確度及重復性,此化,因此超聲波流量計必須達到GB18604標準,也就是大縮短超聲波的傳輸時間,會使流量計讀數(shù)造成影響,使讀數(shù)2001所頒布的《用氣體超聲流量計測量天然氣流量》中所規(guī)定偏高,造成數(shù)據不準確。造成臟物堆積的主要原因是因為氣體的技術標準,并且在溫度、振動以及電氣噪聲等問題上達到廠氣質不純,雜物居多,因此必須同時利用好流量計監(jiān)測軟件,家標準。具體需要注意情況如下來加強天然氣氣質方面的監(jiān)測力度。收集管壁內的聲音數(shù)據也2.1噪聲影響是及時發(fā)現(xiàn)管壁內臟物堆積問題的重要手段,并且定期對管壁管路中的各種管件可能會出現(xiàn)共鳴的現(xiàn)象,或是受到空氣進行清潔。振動的影響,而發(fā)出噪聲,這些噪聲對于超聲波流量計會造成3檢定定程度的影響。超聲流量計的工作原理是根據聲波與流體之檢定的目的是為了預防儀表發(fā)生故障,目前只有國家石油間的速度差來判定流體的流量,因此如果噪聲的頻率與流量計天然氣大氣流量計量站是具有檢定資質的。國家站下屬部分站LLEY醫(yī)顏【技術應用點,其實際流量檢定技術都已經達到國際標準,并且包括全國是否存在問題大部分天然氣產品。一般將天然氣超聲流量計的檢定分為離線4.3電流環(huán)模擬輸出的檢查實際流量檢定和在線實際流量檢定兩種。由于受到安裝條件由于該廠的實際使用中,超聲波流量計都擔任的是變送道路運輸條件、移動標準等方面的限制和環(huán)境因素的影響,我器,超聲波流量計的信號由DCs進行接收,然后再對其進行計們經常使用離線實際流量的檢定作為依據。根據JJG1020-量統(tǒng)計。所以,超聲波流量計的電流環(huán)模擬輸出必須是準確2007《超聲波流量計檢定規(guī)程》中規(guī)定,如果流量計自身具有的。而在實際工作中,我們可以以一年為檢修段,一年內,校自檢功能,且能夠進行報警,以及做好記錄,則每年需對其再驗和修正電流環(huán)模擬輸出一次,從而保證DCS的準確計量進行因此現(xiàn)場檢驗。實際流量的檢定的周期很長,平均周期為4.4定期標定和校正6年。從檢定操作的效果來看,其對于降低超聲波流量計故障超聲波流量計在經過一段時間的運行后,應該對其進行流具有十分顯著的作用量進行標定,以確保其測量的準確性,標定一般采用對比法,4使用中的維護和檢修在具體的操作中,筆者采用日本富士公司生產的富士電子便攜在使用過程中,測量的正確性受下列因素的影響,如現(xiàn)場式超聲波流量計作為參照流量計,將其與被標定的流量計作比安裝換能器探頭部位的管線震動、溫度變化,管道內結垢情況較,從而確定被標定流量計的流量。的變化,以及超聲波流量計電路工作點的漂移等等。這些都會5結論直接影響著測量的正確性。因此,需要定期檢查和維護超聲波踐的情況來看,氣體超聲流量計是一種完全適用于天流量計。常規(guī)工作主要有然氣貿易的流量統(tǒng)計設備,其對于提升天然氣計量水平具有十4.1信號強度和信號良度的檢查分顯著的作用,氣體超聲流量計具有量程比寬、結實酎用、無信號強度( Signal Strength)是指上下游探頭的信號強壓損、準確度高、維護工作量小等特點,并且不易受到安裝環(huán)度;信號良度( Signal Goodness)主要表示的是上下兩個傳境,噪聲以及雜物、臟物等影響,因此具有十分良好的適應輸方向上的信號峰值,根據其可判斷接受信號的優(yōu)良程度。如性,必將在天然氣流量測量領域中具有十分廣泛的應用前景果這兩個信號存在著錯誤,則需要檢查探頭的安裝是否松動或者耦合劑硬化有沒有失效,通常情況下,為了保證上述信號的數(shù)值的正確性,需要對探頭進行重新安裝。參考文獻4.2傳輸時間和傳輸時差的檢查]周愛國、阮杰陽、陸敏恂,超聲波流量計影響因素的分析及對策傳輸時間( Total Time)表示的為超聲波平均的傳輸時中國工程機械學報,200,04間;傳輸時差( Delta time)用來表示的是上下游傳輸時間2}廖志敏、熊珊,聲流量計的研究和應用囚管道技術與設備,差。超聲波流量計對流速的測量主要依據上述兩個信號,尤2004,04期其,是傳輸時差是否能反映流量計的工作穩(wěn)定。如果這兩個信3]陳利瓊、溫曉峰、張哄濱,天然氣大流量計量方法研究管號出現(xiàn)不穩(wěn)定,則需要對安裝點進行檢查,并判斷其設置數(shù)據技術與設備(上接第173頁有的電子化信息網絡、自動化控制系統(tǒng)、網絡平臺管理系統(tǒng)發(fā)克,把電網、電信的標準集成到電力系統(tǒng)中,建成適用油田生展水平及電網本身的特性,全面考慮電網相關技術未來的發(fā)展產建設的規(guī)范和體系標準,最終實現(xiàn)電網各個環(huán)節(jié)中相關信息趨勢,盡可能借鑒國內外其他行業(yè)中電網技術的應用和研究成的集成與共享果,大膽提出規(guī)劃油田智能化電網的框架結構,確保油田智能4結論與認識化電網能夠可靠、穩(wěn)定、靈活、開放地位油田服務,同時滿足1)配電自動化技術的應用是油田電網未來發(fā)展的方向電網中長遠期規(guī)劃部署等方面的需要。電網優(yōu)化運行實時分析監(jiān)測系統(tǒng)的運行使用,既能縮短電網經3)實施電網智能化建設試點運行。在遵循智能電網發(fā)展?jié)\行計算和分析時間,又能提高分析的準確性和可靠性,為總體規(guī)劃藍圖的基礎上,開展智能數(shù)字化的調度、數(shù)字自動化電網設備運行方式調整和負載調度決策提供科學的理論依據變電所、運行穩(wěn)定性、事故預警等關鍵環(huán)節(jié)技術試點研究,建即提高了電力調度自動化系統(tǒng)的智能化水平,又提高了電網經成高度集中化的調度指揮中心,實現(xiàn)具備可視化界面的監(jiān)測預濟運行管理的實時性、靈活性、動態(tài)性和可靠性,是幫助我們警系統(tǒng),完善輔助管理功能。選擇具有代表性的區(qū)域進行試點實現(xiàn)電網經濟運行的有力工具。工作,評價試點運行的效果,積累寶貴的現(xiàn)場經驗,此外,全2)只有從根本上認識到電網經濟運行科學性、系統(tǒng)性、力配合國家智能電網建設的總體規(guī)劃部署和階段安排,選擇具實用性、效益性,才能真正提高電網管理水平,有效實現(xiàn)電有先進技術的油田系統(tǒng)內進行大范圍推廣實施,助推智能電網的經濟運行,從而達到了降低系統(tǒng)損耗的目的。的全面建設和完善。3)電網經濟調度,要始終以電網安全運行為基礎,以降4)全面部署智能電網中長遠期規(guī)劃部署、設施建設、設低電網損耗能為目標備改造和先進技術創(chuàng)新。在現(xiàn)有的油田電網建設現(xiàn)狀上,在油4)“十一五”期間油田電網通過技術、管理等措施多方田電網基礎設施建設、先進技術引入、自動化控制等技術中,面入手供配電網優(yōu)化治理取得了很大的發(fā)展,節(jié)電工作見到了全面規(guī)劃油田電網框架、基礎設施建設、技術升級,實現(xiàn)全電明顯效果網在自動化運行、自動化控制、安全管理、設備資產維護上的5)電網優(yōu)化運行應按一定原則進行,由于投資相對較全方位智能化,達到油田電網的運行更加安全、可靠、經濟、高,在降低建設成本,設備有效利用方面仍需加大研究力度。環(huán)保的目的。5)初步建成比較完善的智能電網運行規(guī)范和體系標準。參考文獻設立標準體系是油田智能電網建設的重要部分,也是智能電網[]張鐵峰等,智能配電網研究電力系統(tǒng)通信,2007平穩(wěn)運轉的根本。通過集中多部門的研究成果進行組織困難攻2何光宇等,智能電網基礎M北京:中國電力出版社,2009