目前,油田供氣行業(yè)計(jì)量設(shè)備主要使用的旋渦流量計(jì),只有在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳝h(huán)境下才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),否則會(huì)影響其計(jì)量準(zhǔn)確度。而蒸汽流量計(jì)則不同,下面分析蒸汽流量計(jì)如何改善測(cè)量精度。
1、氣表管線入口直管段過窄的影響。
在部分中轉(zhuǎn)站發(fā)現(xiàn),有些氣表入口直管段過細(xì),直管段內(nèi)徑小于氣表腔體內(nèi)徑,這種安裝方法本身不符合氣表安裝要求。另外,在這種狀況下,當(dāng)中轉(zhuǎn)站產(chǎn)氣過多時(shí),氣閥門即使?jié)M開度,天然氣仍不能及時(shí)從細(xì)管段排走,造成氣表入口管線內(nèi)壓力逐步增加,罐內(nèi)壓力達(dá)到安全值時(shí),為了避免罐內(nèi)憋壓,只好再打開旁通管線,旁通沒有計(jì)量設(shè)備,造成中轉(zhuǎn)站產(chǎn)氣計(jì)量值比實(shí)際值要偏低,也使各中轉(zhuǎn)站外輸氣總計(jì)量值與總外輸值不一致。
2、溫度影響及解決方法。
氣表工作環(huán)境受溫度條件限制,溫度條件是在-20~55℃范圍,只有在這個(gè)范圍內(nèi)才能保障正常工作。一旦環(huán)境溫度不適合,尤其是冬季,在沒有保溫措施的情況下,氣表在環(huán)境溫度過低情況下工作,影響計(jì)量準(zhǔn)確性,還會(huì)對(duì)氣表內(nèi)部四件造成損壞。而且,當(dāng)氣管線中天然氣溫度低于-20℃,就超過了溫度下限,影響了氣表的準(zhǔn)確計(jì)量。通常冬季采取在氣表管線旁邊增設(shè)1根冬季采暖管線措施,并與其管線包在同一保溫層內(nèi),此項(xiàng)工程造價(jià)不高,施工方便。
3、蒸汽流量計(jì)返輸干氣自耗氣計(jì)量。
在自耗干氣方面,總站配有返輸干氣自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,各中轉(zhuǎn)站配有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,通過觀察發(fā)現(xiàn),投產(chǎn)使用后各站氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥效果不理想,影響了返輸干氣正常氣計(jì)量。主要原因是由于輸送給總站的干氣氣壓發(fā)生波動(dòng)時(shí),該站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)節(jié),使各站氣壓互相干擾,影響了正常供氣量;有時(shí)氣壓過低,就要關(guān)閉調(diào)節(jié)閥走旁通管線,這樣才能正常供氣,這就使有的站干氣計(jì)量不準(zhǔn)確。建議暫時(shí)停用調(diào)節(jié)閥,使干氣在各站直接走氣表。
4、管線中油水蒸汽的影響及解決辦法。
現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常能夠從放空閥中放出大量水油混合物,因此可知天然氣中含有大量的水和油的蒸汽,而且濕氣在管線輸送過程中壓力損失要大于干氣,氣表計(jì)量標(biāo)況下,氣流量是根據(jù)壓力、體積、溫度之間的氣態(tài)方程經(jīng)換算得到標(biāo)況體積的。各小隊(duì)進(jìn)行分隊(duì)計(jì)量時(shí),由于輸送過程中蒸汽損失很多,使得蒸汽壓力損失過大,這就導(dǎo)致了各中轉(zhuǎn)站外輸總和與總外輸值相差很大。此外,氣表中的探頭被水油蒸汽所包圍,嚴(yán)重影響了氣表的正常工作環(huán)境,導(dǎo)致氣表精度下降,經(jīng)觀察校驗(yàn)回來的氣表精度能達(dá)到1.0,使用一年精度降到4.0級(jí),這種現(xiàn)象就是由于外界環(huán)境和工藝流程過程中的某些缺陷造成的。針對(duì)這些情況,把流程中的氣表位置適當(dāng)提高一些,讓旁通管線在氣表下方,且低于來氣管線,以防止蒸汽形成液體時(shí)直接流入氣表影響計(jì)量;旁通定期進(jìn)行放空,排出管道里的存留液體。
我們?cè)谑褂谜羝髁坑?jì)時(shí)就對(duì)她的精度有一定的要求。所以對(duì)于這方面影響的因素是希望盡最大可能解決的。這樣看來使用者對(duì)于這些狀況的了解就是很有必要的。
1、蒸汽流量計(jì)的故障大多是流量計(jì)軸承磨損和葉輪被卡住,這類故障用戶只需更換軸承或清除葉輪上的雜物即可解決。但是蒸汽流量計(jì)是裝配嚴(yán)密的精密儀表,更換配件或是重新裝配后都會(huì)引起儀表系數(shù)的變化,因此為保證測(cè)量的精度在更換配件或是重新裝配后都應(yīng)重新校驗(yàn)并更改儀表系數(shù)。
2、蒸汽流量計(jì)隨運(yùn)行的時(shí)間增長(zhǎng)或更換部件其儀表系數(shù)會(huì)發(fā)生改變,因此必須要對(duì)蒸汽流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)應(yīng)注意兩方面的問題:
a、校驗(yàn)所用流體介質(zhì)必須和測(cè)量的介質(zhì)為同一介質(zhì)或粘度相近的介質(zhì);
b、如果蒸汽流量計(jì)是用于要求獲得很高的測(cè)量精度的地方,校驗(yàn)時(shí)應(yīng)連同流量計(jì)上下流的直管段作為一個(gè)整體進(jìn)行校驗(yàn),以消除蒸汽流量計(jì)前后直管段的附加誤差。
1、當(dāng)儀表的工作條件變換時(shí)(如變更介質(zhì)、環(huán)境溫度大幅度變化等),對(duì)儀表的零位應(yīng)重新加以調(diào)整。同時(shí),儀表的導(dǎo)管必須水平安裝,要用水平儀校準(zhǔn)。否則將增大工作條件變化對(duì)零位漂移的影響。機(jī)架更不可有震動(dòng)或搖擺等情況故不宜在船舶上使用。
2、對(duì)相當(dāng)于0—100kg/cm2壓力、0~7標(biāo)升/小時(shí)流量(空氣)范圍內(nèi)的大量測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)運(yùn)算,用最小二乘法原理求直線回歸方程,其相關(guān)系數(shù)λ值均在0、999~0、9999范圍內(nèi),證明儀表具有良好的線性度。但線性度與量程大小有著流量越大,非線性越嚴(yán)重,所以一般把量程限定在0~4標(biāo)升/時(shí)(空氣)以內(nèi),以確保良好的線性度。為了能測(cè)量大流量而又保證線性度,可采用分流原理來擴(kuò)展儀表的量程。如采取旁路管、文丘利管、孔板等配合使用,量程可分別擴(kuò)大到每小時(shí)幾十、幾百、幾千標(biāo)升,直至幾萬標(biāo)立方。
3、雖然真實(shí)氣體的比熱隨壓力的不同而有變化甚至某些氣體的變動(dòng)幅度還比較大,但儀表的測(cè)量精度仍能保持桂一定范圍內(nèi)。
4、導(dǎo)管材質(zhì)的選擇,除了考慮耐腐蝕性以外,以選用導(dǎo)熱性能較好的材料為佳。以測(cè)目氮?dú)鉃槔?,同樣?—100kg/cm2壓力及0~7標(biāo)升/小時(shí)流量的范圍內(nèi)測(cè)試,用鎳管的測(cè)量精度為2~2、5%而用不銹鋼的則為3~4%(鎳的導(dǎo)熱系數(shù)約為不銹鋼的三倍)。
5、由于氣體流量計(jì)必須在氣體比熱相對(duì)穩(wěn)定的情況下才能進(jìn)行正常工作所以凡是氣體成分不穩(wěn)定、氣體中央帶霧沫以及工作條件逼近氣體的液化臨界區(qū)等情況由于比熱值很不穩(wěn)定,均不宜使用這種儀表。如乙烯液化的臨界點(diǎn)是50 kg/cm2、9、9℃,在測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力超過30 kg/cm2時(shí),儀表讀數(shù)就開始失穩(wěn)了。
6、若改換了一種氣體介質(zhì),重新進(jìn)行標(biāo)定。在儀表的說明書里,常介紹不重新標(biāo)定,而僅根據(jù)兩種氣體的比熱來換算未經(jīng)標(biāo)定的氣體流量雖簡(jiǎn)單方便,但會(huì)造成較大的誤差,尤其是在高壓下工作時(shí),我們發(fā)現(xiàn)儀表的靈敏度并不完全與比熱成正比關(guān)表,更以重新標(biāo)定為妥。
7、本儀表在使用前必須先開機(jī)預(yù)熱,在未充分預(yù)熱前,儀表上作不穩(wěn)定。比較好的機(jī)型,其開機(jī)預(yù)熱時(shí)間在兩小時(shí)以內(nèi)。
8、在使用過程中,當(dāng)氣體流量突然改變時(shí),須通過熱量的傳送,管內(nèi)溫度重新分布,所以輸出訊號(hào)的重新穩(wěn)定需要一定的時(shí)間。為了能減小這種滯后現(xiàn)象,制造廠常在儀表的電氣線路中加設(shè)微分網(wǎng)絡(luò),以使輸出訊號(hào)快速反應(yīng)。這在與其他儀表配合作流量自控時(shí)尤為必要。