油氣計(jì)量是油氣生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售過(guò)程中的重要組成部分,包括了對(duì)油氣生產(chǎn)過(guò)程中流量、溫度、壓力和物位等 參數(shù)的計(jì)量,其中流量計(jì)量涉及到貿(mào)易交接,與企業(yè)的效益直接相關(guān),減少用于貿(mào)易交接的流量計(jì)量誤差,是進(jìn)行科學(xué)管理、 提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
1.流量計(jì)量的重要意義
自石油工業(yè)出現(xiàn)以來(lái),從石油開(kāi)米、儲(chǔ)運(yùn)、煉制直到貿(mào) 易銷(xiāo)售,任何一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)流量計(jì),對(duì)流體流量進(jìn)行正 確測(cè)量和調(diào)節(jié)是保證生產(chǎn)過(guò)程安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、 降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。
2.科氏質(zhì)量流量計(jì)誤差產(chǎn)生原因及處理方法
2.1流量計(jì)的本身測(cè)量管結(jié)構(gòu)引起的誤差
科氏質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管分為彎曲形和直形,選用彎曲形 的比直形管管壁厚,容易積存氣體和殘?jiān)?,同時(shí)容易發(fā)生測(cè) 量管堵塞,引起附加誤差;選用直形雖不易積氣,也不易堵塞, 但其管壁相對(duì)較薄,測(cè)量值易受腐蝕影響。
處理方法:根據(jù)測(cè)量介質(zhì)的性質(zhì),選用合適的結(jié)構(gòu)是測(cè)量 管,潔凈的液體或帶少量氣體的液體可選用彎曲形的測(cè)量管; 如若介質(zhì)是液固混合物或高黏度流體時(shí),則選用直形測(cè)量管。
2.2傳感器安裝引起的誤差
科氏質(zhì)量流量計(jì)的原理和結(jié)構(gòu)決定了外界震動(dòng)對(duì)它的影 響,因此在安裝過(guò)程中,一定要遵照規(guī)范進(jìn)行安裝,否則就 會(huì)帶來(lái)極大的誤差。
處理方法:傳感器必須安裝在管道充滿被測(cè)流體的位置, 并盡量消除或減少流體中固體顆粒在測(cè)量管內(nèi)壁的沉積;安 裝場(chǎng)所盡量遠(yuǎn)離大功率泵、電機(jī)等振動(dòng)干擾源;傳感器與管 道的連接盡量做到“無(wú)應(yīng)力”,傳感器的安裝采用堅(jiān)固的支架, 采用撓性連接;傳感器如需并聯(lián)(或串聯(lián))使用時(shí),要保持 適當(dāng)?shù)木嚯x。
2.3流量計(jì)背壓不足引起的誤差
在流量計(jì)背壓不足情況下,測(cè)量液化的氣體或有析出氣 體趨向的介質(zhì)時(shí),可能出現(xiàn)氣蝕,對(duì)測(cè)量管的振動(dòng)穩(wěn)定性會(huì) 造成一定的影響。
處理方法:按照規(guī)范安裝,保證管路中有足夠的背壓, 采用合適的配管高度來(lái)滿足背壓。
2.4密度對(duì)流量值的影響
流體密度變化對(duì)流量值的影響并不是很大,但在精密計(jì) 量中仍需要注意,尤其是密度變化較大的場(chǎng)合,需要考慮密度。
處理方法:用制造商提供密度影響量的數(shù)據(jù)進(jìn)行密度影 響補(bǔ)償,掌握具體測(cè)量介質(zhì)的密度,進(jìn)行計(jì)算校正值予以校正。
2.5零點(diǎn)漂移和調(diào)零
零點(diǎn)漂移來(lái)自流量傳感器部分,主要原因有;①機(jī)械振 動(dòng)的非對(duì)稱(chēng)性和衰減;②流體的密度黏度變化,影響前者的 因素有(a)管端固定應(yīng)力的影響;(b)振動(dòng)管鋼剛度的變化;
(c)雙管諧振頻率不一致性;(d)管壁材料的內(nèi)衰減。后者影響零位的原因是結(jié)構(gòu)不平衡,因此即使在空管時(shí)將雙管的諧 振頻率調(diào)整一致,到充滿液體時(shí)可能產(chǎn)生零漂,同樣因黏度 引起的振動(dòng)衰減與頻率有關(guān),在流動(dòng)時(shí)亦可能產(chǎn)生零漂。
處理方法:使流量傳感器排盡氣體,充滿待測(cè)流體后再 關(guān)閉傳感器上下游閥門(mén),在接近工作溫度的條件下,按照流 量計(jì)操作規(guī)程進(jìn)行調(diào)零。另外,在安裝方面變動(dòng)或溫度大幅 度變化時(shí)仍然需要重新調(diào)整。
3.超聲波流量計(jì)誤差產(chǎn)生原因及處理方法
3.1被測(cè)介質(zhì)對(duì)測(cè)量精度的影響
被測(cè)介質(zhì)為天然氣時(shí),要求天然氣組分在GB/T17747和 GB/T17820規(guī)定的范圍,真實(shí)相對(duì)密度為0.55~0.8。在含有可 衰減聲波的CO:含量超過(guò)10%,或接近天然氣混合物臨界密 度的條件下工作,或總含硫量超過(guò)460mg/m3的情況下,需要 向制造廠提出相應(yīng)的專(zhuān)門(mén)要求。
3.2測(cè)量介質(zhì)中含有雜質(zhì)引起的誤差
正常輸氣情工況下,流體中還有油品殘留物、灰塵、凝 析液等附著物時(shí),會(huì)減少流量計(jì)的流通面積,影響計(jì)量準(zhǔn)確性; 同時(shí)附著物還會(huì)阻礙或衰減超聲波傳感器發(fā)射和接收信號(hào)或 者影響超聲波信號(hào)在流量計(jì)管壁的反射,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差。
處理方法:加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的維護(hù)保養(yǎng),定期檢查并清洗 流量計(jì)探頭。
3.3安裝不合適引起的誤差
超聲波流量計(jì)應(yīng)盡可能避開(kāi)振動(dòng)環(huán)境,特別要避免可能 引起信號(hào)處理單元、超聲換能器等部件發(fā)生共振的環(huán)境;避 免聲學(xué)噪聲干擾,來(lái)自被測(cè)介質(zhì)內(nèi)部的噪聲可能會(huì)對(duì)超聲波 流量計(jì)的準(zhǔn)確測(cè)量帶來(lái)不利影響。
處理方法:在設(shè)計(jì)、安裝過(guò)程中,避免振動(dòng)環(huán)境,使流 量計(jì)盡可能遠(yuǎn)離噪聲源或采取消除噪聲干擾的措施。
3.4測(cè)量介質(zhì)中的組分變化引起的誤差
被測(cè)介質(zhì)為天然氣時(shí),天然氣組分滿足在GB/T17747和 GB/T17820規(guī)定的范圍后,仍有可能因?yàn)榻M分的不完全確定, 引起測(cè)量誤差。
處理方法:在天然氣計(jì)量管線上安裝色譜分析儀,并將 色譜分析儀檢測(cè)到的組分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)引入到流量計(jì)算機(jī)中,參 與流量測(cè)量計(jì)算。在涉及測(cè)量數(shù)量大、貿(mào)易金額多的超聲波 流量計(jì),建議安裝色譜分析儀,以增強(qiáng)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4.結(jié)束語(yǔ)
流量測(cè)量是一項(xiàng)具體的技術(shù)工作,隨著技術(shù)的發(fā)展,對(duì) 測(cè)量精度的要求越來(lái)越高。現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)做到下面三點(diǎn), 來(lái)盡量消除或減少附加誤差。
(1)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)等工作;
(2)加強(qiáng)流量計(jì)管理,加強(qiáng)對(duì)計(jì)量裝置、儀表、管路等檢查維護(hù)、保養(yǎng)、檢定;
(3)避免出現(xiàn)故障狀態(tài)或不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的狀態(tài)。