SILICON【技術(shù)應(yīng)用】VALL超聲流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用張建(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司油氣加工九大隊(duì)黑龍江大慶1630000摘要:對(duì)超聲流量計(jì)的工作與阿尼,安裝要求,使用及其檢定方式進(jìn)行細(xì)致研研究,目的在于提高對(duì)該儀器設(shè)備的使用效率,以及其在使用過(guò)程中的準(zhǔn)確性與可靠性,冋時(shí)就如何對(duì)該儀器進(jìn)行檢定進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹關(guān)鍵詞:天然氣;超聲流量計(jì);檢定中圖分類號(hào):TH814文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2012)1010145-02隨著我國(guó)天然氣市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,天然氣的計(jì)量問(wèn)題也變的工作頻率相同,那么流量計(jì)的接收就會(huì)收到干擾。根據(jù)文獻(xiàn)得越來(lái)越重要,精確地計(jì)量對(duì)于天然氣貿(mào)易具有十分重要的影資料記載,噪聲對(duì)于流量計(jì)的影響具有重復(fù)性,并且十分明響,超聲波流量計(jì)是一種新型的氣體流量統(tǒng)計(jì)儀,測(cè)量范圍顯,最高超過(guò)2%,因此,在計(jì)量管道設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該盡可能大、具有準(zhǔn)確度高、不易壓損、重復(fù)性好、部件固定、適合于采用那些沒有彎頭,沒有阻流件,同時(shí)在流量計(jì)安裝的過(guò)程口徑較大的氣體管道測(cè)量工作,因此廣泛適用于天然氣長(zhǎng)輸管中,應(yīng)該在其下游安裝一個(gè)調(diào)節(jié)閥,從而確保流體流暢的穩(wěn)定道的計(jì)量工作中性。在流量計(jì)的選擇上,挑選性能較強(qiáng)的產(chǎn)品,從而增強(qiáng)其對(duì)1工作原理噪聲的抗干擾與過(guò)濾能力超聲流量計(jì)是一種利用聲波對(duì)流管內(nèi)流體流速進(jìn)行測(cè)定的2.2管道配置計(jì)量?jī)x器,氣體測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)主要的設(shè)備是超聲傳感器,傳感器2.2.1直管段長(zhǎng)度要求我們?cè)趯?duì)流量計(jì)上下游的阻力件閥門或是匯管在測(cè)量過(guò)程列。日前,所使用的超神波流量計(jì)有多個(gè)不同的形式,這種形中,會(huì)影響到被測(cè)介質(zhì)的物理形態(tài),比如產(chǎn)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(dǎo)致的。超聲波流量流扭曲畸變等,從而增加測(cè)量的誤差率,速度分布畸變的情況計(jì)所使用的是時(shí)間差法,在具體操作中,將一對(duì)斜角超聲流量越是嚴(yán)重,誤差越是嚴(yán)重,因此,在安裝流量計(jì)的同時(shí),應(yīng)該計(jì)算安裝早管道的一側(cè),而將一對(duì)換能器裝在管道的另一頭在其上下游增加一定長(zhǎng)度的直管,從而起到穩(wěn)定介質(zhì)形態(tài)的作這樣當(dāng)氣體通過(guò)后,則可以同時(shí),或是在設(shè)定的時(shí)間上獲得對(duì)用,確保最終檢測(cè)的準(zhǔn)確性。從實(shí)際的效果來(lái)看,上下游直管方的超聲信號(hào)。具體操作如下:現(xiàn)在管道兩頭安裝超聲波流量的長(zhǎng)度越長(zhǎng),流量計(jì)最終的準(zhǔn)確性就越高。根據(jù)GB/T18604計(jì)的轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器A與轉(zhuǎn)換器B,兩個(gè)轉(zhuǎn)換器之間的距離假設(shè)2001標(biāo)準(zhǔn),直管在上游的長(zhǎng)度應(yīng)該不少于10D,而在下游的長(zhǎng)為L(zhǎng),流體在管道內(nèi)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(fù)雜,因此,上游方向與流體在管道內(nèi)的流動(dòng)方向夾角為0,聲波在流體中順流管道10是無(wú)法滿足實(shí)際要求的,最好能夠增加到20D。如果在的傳播時(shí)間e,在流體中逆流傳播時(shí)間為t,則可以通過(guò)如下公管道內(nèi)增加整流器的話,則應(yīng)該要求生產(chǎn)廠商提供相關(guān)的技術(shù)式計(jì)算出氣體流量標(biāo)準(zhǔn),以及施工位置和相應(yīng)的直管長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),并且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,方可施工(1)2.2.2直管段的質(zhì)量要求在直管段長(zhǎng)度范圍內(nèi),任何臺(tái)階或是其他形式的突出物都(2)C+kos會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)流體形態(tài)的改變,從而對(duì)超聲波計(jì)量產(chǎn)生影響。根聯(lián)立解方程(1)式和方程(2)式可得據(jù)文獻(xiàn)記載,在超聲波流量計(jì)上下游附近如果存在0.01D的臺(tái)階,其所導(dǎo)致的誤差最大可達(dá)0.05%。因此在直管段的組裝過(guò)2cos8 tp tu 2x to t,)(3)程中,應(yīng)該選擇適合的管型,限制臺(tái)階與其他突出物的數(shù)量。從式(3)求出被測(cè)氣體的流速后,與超聲波流量計(jì)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(nèi)如果有臟物,會(huì)直接影響到氣體流速,從而影響到子及溫度、壓力信號(hào)對(duì)工況流量進(jìn)行修正,從而得到標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)量結(jié)果,臟物一般情況下會(huì)堆積在流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)壁,或是下的體積流量,進(jìn)行貿(mào)易計(jì)量交接。超聲波計(jì)量?jī)x器的灘頭上,這樣也就意味著相對(duì)增加了測(cè)量管2超聲流量計(jì)在使用中的注意事項(xiàng)道的內(nèi)徑,從而造成最終讀數(shù)過(guò)高。管壁變厚的另一大影響是超聲波流量計(jì)在高壓環(huán)境下,以及長(zhǎng)距離輸送管道的氣體會(huì)造成聲波反射異常,會(huì)影響到流量計(jì)的準(zhǔn)確度及重復(fù)性,此化,因此超聲波流量計(jì)必須達(dá)到GB18604標(biāo)準(zhǔn),也就是大縮短超聲波的傳輸時(shí)間,會(huì)使流量計(jì)讀數(shù)造成影響,使讀數(shù)2001所頒布的《用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》中所規(guī)定偏高,造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。造成臟物堆積的主要原因是因?yàn)闅怏w的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并且在溫度、振動(dòng)以及電氣噪聲等問(wèn)題上達(dá)到廠氣質(zhì)不純,雜物居多,因此必須同時(shí)利用好流量計(jì)監(jiān)測(cè)軟件,家標(biāo)準(zhǔn)。具體需要注意情況如下來(lái)加強(qiáng)天然氣氣質(zhì)方面的監(jiān)測(cè)力度。收集管壁內(nèi)的聲音數(shù)據(jù)也2.1噪聲影響是及時(shí)發(fā)現(xiàn)管壁內(nèi)臟物堆積問(wèn)題的重要手段,并且定期對(duì)管壁管路中的各種管件可能會(huì)出現(xiàn)共鳴的現(xiàn)象,或是受到空氣進(jìn)行清潔。振動(dòng)的影響,而發(fā)出噪聲,這些噪聲對(duì)于超聲波流量計(jì)會(huì)造成3檢定定程度的影響。超聲流量計(jì)的工作原理是根據(jù)聲波與流體之檢定的目的是為了預(yù)防儀表發(fā)生故障,目前只有國(guó)家石油間的速度差來(lái)判定流體的流量,因此如果噪聲的頻率與流量計(jì)天然氣大氣流量計(jì)量站是具有檢定資質(zhì)的。國(guó)家站下屬部分站LLEY醫(yī)顏【技術(shù)應(yīng)用點(diǎn),其實(shí)際流量檢定技術(shù)都已經(jīng)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并且包括全國(guó)是否存在問(wèn)題大部分天然氣產(chǎn)品。一般將天然氣超聲流量計(jì)的檢定分為離線4.3電流環(huán)模擬輸出的檢查實(shí)際流量檢定和在線實(shí)際流量檢定兩種。由于受到安裝條件由于該廠的實(shí)際使用中,超聲波流量計(jì)都擔(dān)任的是變送道路運(yùn)輸條件、移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)等方面的限制和環(huán)境因素的影響,我器,超聲波流量計(jì)的信號(hào)由DCs進(jìn)行接收,然后再對(duì)其進(jìn)行計(jì)們經(jīng)常使用離線實(shí)際流量的檢定作為依據(jù)。根據(jù)JJG1020-量統(tǒng)計(jì)。所以,超聲波流量計(jì)的電流環(huán)模擬輸出必須是準(zhǔn)確2007《超聲波流量計(jì)檢定規(guī)程》中規(guī)定,如果流量計(jì)自身具有的。而在實(shí)際工作中,我們可以以一年為檢修段,一年內(nèi),校自檢功能,且能夠進(jìn)行報(bào)警,以及做好記錄,則每年需對(duì)其再驗(yàn)和修正電流環(huán)模擬輸出一次,從而保證DCS的準(zhǔn)確計(jì)量進(jìn)行因此現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。實(shí)際流量的檢定的周期很長(zhǎng),平均周期為4.4定期標(biāo)定和校正6年。從檢定操作的效果來(lái)看,其對(duì)于降低超聲波流量計(jì)故障超聲波流量計(jì)在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后,應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行流具有十分顯著的作用量進(jìn)行標(biāo)定,以確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性,標(biāo)定一般采用對(duì)比法,4使用中的維護(hù)和檢修在具體的操作中,筆者采用日本富士公司生產(chǎn)的富士電子便攜在使用過(guò)程中,測(cè)量的正確性受下列因素的影響,如現(xiàn)場(chǎng)式超聲波流量計(jì)作為參照流量計(jì),將其與被標(biāo)定的流量計(jì)作比安裝換能器探頭部位的管線震動(dòng)、溫度變化,管道內(nèi)結(jié)垢情況較,從而確定被標(biāo)定流量計(jì)的流量。的變化,以及超聲波流量計(jì)電路工作點(diǎn)的漂移等等。這些都會(huì)5結(jié)論直接影響著測(cè)量的正確性。因此,需要定期檢查和維護(hù)超聲波踐的情況來(lái)看,氣體超聲流量計(jì)是一種完全適用于天流量計(jì)。常規(guī)工作主要有然氣貿(mào)易的流量統(tǒng)計(jì)設(shè)備,其對(duì)于提升天然氣計(jì)量水平具有十4.1信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)良度的檢查分顯著的作用,氣體超聲流量計(jì)具有量程比寬、結(jié)實(shí)酎用、無(wú)信號(hào)強(qiáng)度( Signal Strength)是指上下游探頭的信號(hào)強(qiáng)壓損、準(zhǔn)確度高、維護(hù)工作量小等特點(diǎn),并且不易受到安裝環(huán)度;信號(hào)良度( Signal Goodness)主要表示的是上下兩個(gè)傳境,噪聲以及雜物、臟物等影響,因此具有十分良好的適應(yīng)輸方向上的信號(hào)峰值,根據(jù)其可判斷接受信號(hào)的優(yōu)良程度。如性,必將在天然氣流量測(cè)量領(lǐng)域中具有十分廣泛的應(yīng)用前景果這兩個(gè)信號(hào)存在著錯(cuò)誤,則需要檢查探頭的安裝是否松動(dòng)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(hào)的數(shù)值的正確性,需要對(duì)探頭進(jìn)行重新安裝。參考文獻(xiàn)4.2傳輸時(shí)間和傳輸時(shí)差的檢查]周愛國(guó)、阮杰陽(yáng)、陸敏恂,超聲波流量計(jì)影響因素的分析及對(duì)策傳輸時(shí)間( Total Time)表示的為超聲波平均的傳輸時(shí)中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào),200,04間;傳輸時(shí)差( Delta time)用來(lái)表示的是上下游傳輸時(shí)間2}廖志敏、熊珊,聲流量計(jì)的研究和應(yīng)用囚管道技術(shù)與設(shè)備,差。超聲波流量計(jì)對(duì)流速的測(cè)量主要依據(jù)上述兩個(gè)信號(hào),尤2004,04期其,是傳輸時(shí)差是否能反映流量計(jì)的工作穩(wěn)定。如果這兩個(gè)信3]陳利瓊、溫曉峰、張哄濱,天然氣大流量計(jì)量方法研究管號(hào)出現(xiàn)不穩(wěn)定,則需要對(duì)安裝點(diǎn)進(jìn)行檢查,并判斷其設(shè)置數(shù)據(jù)技術(shù)與設(shè)備(上接第173頁(yè)有的電子化信息網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理系統(tǒng)發(fā)克,把電網(wǎng)、電信的標(biāo)準(zhǔn)集成到電力系統(tǒng)中,建成適用油田生展水平及電網(wǎng)本身的特性,全面考慮電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)建設(shè)的規(guī)范和體系標(biāo)準(zhǔn),最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)中相關(guān)信息趨勢(shì),盡可能借鑒國(guó)內(nèi)外其他行業(yè)中電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)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(wǎng)的框架結(jié)構(gòu),確保油田智能4結(jié)論與認(rèn)識(shí)化電網(wǎng)能夠可靠、穩(wěn)定、靈活、開放地位油田服務(wù),同時(shí)滿足1)配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是油田電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向電網(wǎng)中長(zhǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃部署等方面的需要。電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行使用,既能縮短電網(wǎng)經(jīng)3)實(shí)施電網(wǎng)智能化建設(shè)試點(diǎn)運(yùn)行。在遵循智能電網(wǎng)發(fā)展?jié)\(yùn)行計(jì)算和分析時(shí)間,又能提高分析的準(zhǔn)確性和可靠性,為總體規(guī)劃藍(lán)圖的基礎(chǔ)上,開展智能數(shù)字化的調(diào)度、數(shù)字自動(dòng)化電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行方式調(diào)整和負(fù)載調(diào)度決策提供科學(xué)的理論依據(jù)變電所、運(yùn)行穩(wěn)定性、事故預(yù)警等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)試點(diǎn)研究,建即提高了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化水平,又提高了電網(wǎng)經(jīng)成高度集中化的調(diào)度指揮中心,實(shí)現(xiàn)具備可視化界面的監(jiān)測(cè)預(yù)濟(jì)運(yùn)行管理的實(shí)時(shí)性、靈活性、動(dòng)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(jìn)行試點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有力工具。工作,評(píng)價(jià)試點(diǎn)運(yùn)行的效果,積累寶貴的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),此外,全2)只有從根本上認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行科學(xué)性、系統(tǒng)性、力配合國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)的總體規(guī)劃部署和階段安排,選擇具實(shí)用性、效益性,才能真正提高電網(wǎng)管理水平,有效實(shí)現(xiàn)電有先進(jìn)技術(shù)的油田系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行大范圍推廣實(shí)施,助推智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,從而達(dá)到了降低系統(tǒng)損耗的目的。的全面建設(shè)和完善。3)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度,要始終以電網(wǎng)安全運(yùn)行為基礎(chǔ),以降4)全面部署智能電網(wǎng)中長(zhǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃部署、設(shè)施建設(shè)、設(shè)低電網(wǎng)損耗能為目標(biāo)備改造和先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。在現(xiàn)有的油田電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀上,在油4)“十一五”期間油田電網(wǎng)通過(guò)技術(shù)、管理等措施多方田電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)技術(shù)引入、自動(dòng)化控制等技術(shù)中,面入手供配電網(wǎng)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(wǎng)框架、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)全電明顯效果網(wǎng)在自動(dòng)化運(yùn)行、自動(dòng)化控制、安全管理、設(shè)備資產(chǎn)維護(hù)上的5)電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行應(yīng)按一定原則進(jìn)行,由于投資相對(duì)較全方位智能化,達(dá)到油田電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高,在降低建設(shè)成本,設(shè)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(wǎng)運(yùn)行規(guī)范和體系標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)體系是油田智能電網(wǎng)建設(shè)的重要部分,也是智能電網(wǎng)[]張鐵峰等,智能配電網(wǎng)研究電力系統(tǒng)通信,2007平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本。通過(guò)集中多部門的研究成果進(jìn)行組織困難攻2何光宇等,智能電網(wǎng)基礎(chǔ)M北京:中國(guó)電力出版社,2009