超声流量计在天然气计量中的应用

SILICO【技术应用】 VALLI超声流量计在天然气计量中的应用张建(大庆油田有限责任公司天然气分公司油气加工九大队黑龙江大庆163000摘要:对超声流量计的工作与阿尼,安装要求,使用及其松定方式进行细致研研究,目的在于提高对该仪器设备的使用效率,以及其在使用过程中的准确性与可靠性,同时就如何对该仪器进行检定进行较为详细的介绍。关键词:天然气;超声流量计;检定中图分类号:TH814文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)1010145-02随着我国天然气市场的不断扩大,天然气的计量问题也变的工作频率相同,那么流量计的接收就会收到干扰。根据文献得越来越重要,精确地计量对于天然气贸易具有十分重要的影资料记载,噪声对于流量计的影响具有重复性,并且十分明响,超声波流量计是一种新型的气体流量统计仪,测量范围显,最高超过2%,因此,在计量管道设计过程中,应该尽可能大、具有准确度高、不易压损、重复性好、部件固定、适合于采用那些没有弯头,没有阻流件,同时在流量计安装的过程口径较大的气体管道测量工作,因此广泛适用于天然气长输管中,应该在其下游安装一个调节阀,从而确保流体流畅的稳定道的计量工作中性。在流量计的选择上,挑选性能较强的产品,从而增强其对1工作原理噪声的抗干扰与过滤能力超声流量计是一种利用声波对流管内流体流速进行测定的2.2管道配置计量仪器,气体测量现场主要的设备是超声传感器,传感器2.2.1直管段长度要求般被安装在管壁上,传感器与传感器之间以几何形的方式排我们在对流量计上下游的阻力件阀门或是汇管在测量过程列。日前,所使用的超神波流量计有多个不同的形式,这种形中,会影响到被测介质的物理形态,比如产生漩涡或是造成气式上的差异主要是由不同的几何形排列所导致的。超声波流量流扭曲畸变等,从而增加测量的误差率,速度分布畸变的情况计所使用的是时间差法,在具体操作中,将一对斜角超声流量越是严重,误差越是严重,因此,在安装流量计的同时,应该计算安装早管道的一侧,而将一对换能器装在管道的另一头在其上下游增加一定长度的直管,从而起到稳定介质形态的作这样当气体通过后,则可以同时,或是在设定的时间上获得对用,确保最终检测的准确性。从实际的效果来看,上下游直管方的超声信号。具体操作如下:现在管道两头安装超声波流量的长度越长,流量计最终的准确性就越高。根据GB/T18604计的转换器,转换器A与转换器B,两个转换器之间的距离假设2001标准,直管在上游的长度应该不少于10D,而在下游的长为L,流体在管道内的声速为C,且流体自身速度为V,声波传播度最短不少于5D,但是,由于管道情况较为复杂,因此,上游方向与流体在管道内的流动方向夹角为0,声波在流体中顺流管道10D是无法满足实际要求的,最好能够增加到20D。如果在的传播时间e,在流体中逆流传播时间为t,则可以通过如下公管道内增加整流器的话,则应该要求生产厂商提供相关的技术式计算出气体流量:标准,以及施工位置和相应的直管长度标准,并且经过实验验证后,方可施工。(1)c-vcos62.2.2直管段的质量要求在直管段长度范围内,任何台阶或是其他形式的突出物都(2)c+vcos会导致介质流体形态的改变,从而对超声波计量产生影响。根联立解方程(1)式和方程(2)式可得据文献记载,在超声波流量计上下游附近如果存在0.01D的台=(1-1)=2(1-1(3)阶,其所导致的误差最大可达0.05%。因此在直管段的组装过2cose tp tu程中,应该选择适合的管型,限制台阶与其他突出物的数量。从式(3)求出被测气体的流速后,与超声波流量计的截2.3脏污堆积面积相乘,得到的就为流体在管道中的工况流量;利用压缩因管道内如果有脏物,会直接影响到气体流速,从而影响到子及温度、压力信号对工况流量进行修正,从而得到标准状况计量结果,脏物一般情况下会堆积在流量计测量管内壁,或是下的体积流量,进行贸易计量交接超声波计量仪器的滩头上,这样也就意味着相对增加了测量管2超声流量计在使用中的注意事项道的内径,从而造成最终读数过高。管壁变厚的另一大影响是超声波流量计在高压环境下,以及长距离输送管道的气体会造成声波反射异常,会影响到流量计的准确度及重复性,此计量中具有明显的优势,但是由于现场环境随时可能会发生变外,若在超声波流量计的探头上占有大量脏物堆积的话,会大化,四此超声波流量计必须达到GB/T18604标准,也就是大缩短超声波的传输时间,会使流量计读数造成影响,使读数200所烫布的《用气体超声流量计测量天然气流量》中所规定偏高,造成数据不准确。造成脏物堆积的主要原因是因为气体的技术标准,并且在温度、振动以及电气噪声等问题上达到厂气质不纯,杂物居多,因此必须同时利用好流量计监测软件,家标准。具体需要注意情况如下来加强天然气气质,出焦牌由的声音数据也2.1噪声影响是及时发现管壁内中国煤化工且定期对管壁管路中的各种管件可能会出现共鸣的现象,或是受到空气进行清洁CNMHG振动的影响,而发出噪声,这些噪声对于超声波流量计会造成3检定一定程度的影响。超声流量计的工作原理是根据声波与流体之检定的目的是为了预防仪表发生故障,目前只有国家石油间的速度差来判定流体的流量,因此如果噪声的频率与流量天然气大气流量计量站是具有检定资质的。国家站下属部分站VSILICONLLEY【技术应用】点,其实际流量检定技术都已经达到国际标准,并且包括全国是否存在问题大部分天然气产品。一般将天然气超声流量计的检定分为离线4.3电流环模拟输出的检查实际流量检定和在线实际流量检定两种。由于受到安装条件由于该厂的实际使用中,超声波流量计都担任的是变送道路运输条件、移动标准等方面的限制和环境因素的影响,我器,超声波流量计的信号由DCS进行接收,然后再对其进行计们经常使用离线实际流量的检定作为依据。根据JJG1020-量统计。所以,超声波流量计的电流环模拟输出必须是准确2007《超声波流量计检定规程》中规定,如果流量计自身具有的。而在实际工作中,我们可以以一年为检修段,一年内,校自检功能,且能够进行报警,以及做好记录,则每年需对其再验和修正电流环模拟输出一次,从而保证DCS的准确计量。进行因此现场检验。实际流量的检定的周期很长,平均周期为4.4定期标定和校正6年。从检定操作的效果来看,其对于降低超声波流量计故障超声波流量计在经过一段时间的运行后,应该对其进行流具有十分显著的作用量进行标定,以确保其测量的准确性,标定一般采用对比法,4使用中的维护和检修在具体的操作中,笔者采用日本富士公司生产的富士电子便携在使用过程中,测量的正确性受下列因素的影响,如现场式超声波流量计作为参照流量计,将其与被标定的流量计作比安装换能器探头部位的管线震动、温度变化,管道内结垢情况较,从而确定被标定流量计的流量。的变化,以及超声波流量计电路工作点的漂移等等。这些都会结论直接影响着测量的正确性。因此,需要定期检查和维护超声波从实践的情况来看,气体超声流量计是一种完全适用于天流量计。常规工作主要有:然气贸易的流量统计设备,其对于提升天然气计量水平具有十4.1信号强度和信号良度的检查分显著的作用,气体超声流量计具有量程比宽、结实耐用、无信号强度( Signal Strength)是指上下游探头的信号强压损、准确度高、维护工作量小等特点,并且不易受到安装环度;信号良度( Signal Goodness)主要表示的是上下两个传境,噪声以及杂物、脏物等影响,因此具有十分良好的适应输方向上的信号峰值,根据其可判断接受信号的优良程度。如性,必将在天然气流量测量领域中具有十分广泛的应用前景。果这两个信号存在着错误,则需要检查探头的安装是否松动或者耦合剂硬化有没有失效,通常情况下,为了保证上述信号的数值的正确性,需要对探头进行重新安装。参考文献:4.2传输时间和传输时差的检查]周爱国、阮杰阳、陆敏恂,超声波流量计影响因素的分析及对策传输时间( Total Time)表示的为超声波平均的传输时U中国工程机械学报,200,104间:传输时差( Delta time)用来表示的是上下游传输时间2}廖志敏、熊珊,声流量计的研究和应用囚管道技术与设备,差。超声波流量计对流速的测量主要依据上述两个信号,尤2004,04.期其,是传输时差是否能反映流量计的工作稳定。如果这两个信[3]陈利琼、温晓峰、张哄滨,天然气大流量计量方法研究团管道号出现不稳定,则需要对安装点进行检查,并判断其设置数据技术与设备(上接第173页有的电子化信息网络、自动化控制系统、网络平台管理系统发克,把电网、电信的标准集成到电力系统中,建成适用油田生展水平及电网本身的特性,全面考虑电网相关技术未来的发展产建设的规范和体系标准,最终实现电网各个环节中相关信息趋势,尽可能借鉴国内外其他行业中电网技术的应用和研究成的集成与共享果,大胆提出规划油田智能化电网的框架结构,确保油田智能4结论与认识化电网能够可靠、稳定、灵活、开放地位油田服务,同时满足1)配电自动化技术的应用是油田电网未来发展的方向。电网中长远期规划部署等方面的需要电网优化运行实时分析监测系统的运行使用,既能缩短电网经3)实施电网智能化建设试点运行。在遵循智能电网发展济运行计算和分析时间,又能提高分析的准确性和可靠性,为总体规划蓝图的基础上,开展智能数字化的调度、数字自动化电网设备运行方式调整和负载调度决策提供科学的理论依据;变电所、运行稳定性、事故预警等关键环节技术试点研究,建即提高了电力调度自动化系统的智能化水平,又提高了电网经成高度集中化的调度指挥中心,实现具备可视化界面的监测预济运行管理的实时性、灵活性、动态性和可靠性,是帮助我们警系统,完善辅助管理功能。选择具有代表性的区域进行试点实现电网经济运行的有力工具。工作,评价试点运行的效果,积累宝贵的现场经验,此外,全2)只有从根本上认识到电网经济运行科学性、系统性力配合国家智能电网建设的总体规划部署和阶段安排,选择具实用性、效益性,才能真正提高电网管理水平,有效实现电网有先进技术的油田系统内进行大范围推广实施,助推智能电网的经济运行,从而达到了降低系统损耗的目的。全面建设和完善。3)电网经济调度,要始终以电网安全运行为基础,以降4)全面部署智能电网中长远期规划部署、设施建设、设低电网损耗能为目标备改造和先进技术创新。在现有的油田电网建设现状上,在油4)“十一五”期间油田电网通过技术、管理等措施多方田电网基础设施建设、先进技术引入、自动化控制等技术中,面入手供配电网优化治理取得了很大的发展,节电工作见到了全面规划油田电网框架、基础设施建设、技术升级,实现全电明显效果。网在自动化运行、自动化控制、安全管理、设备资产维护上的成一应百进行,由于投资相对较全方位智能化,达到油田电网的运行更加安全、可靠、经济高,在降中国煤化面仍需加大研究力度。环保的目的。CNMHG5)初步建成比较完善的智能电网运行规范和体系标准。参考文献:设立标准体系是油田智能电网建设的重要部分,也是智能电网[]张铁峰等,智能配电网研究门电力系统通信,2007平稳运转的根本。通过集中多部门的研究成果进行组织困难攻2何光宇等,智能电网基础[Ml北京:中国电力出版社,2009符46