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研究?jī)?yōu)化天然氣計(jì)量誤差的有效措施
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 10:51:45

(一)規(guī)范安裝計(jì)量器

在安裝超聲波計(jì)量器時(shí),第一,選好換能器安裝地址,滿(mǎn)足上游側(cè)管段長(zhǎng)度大于10D,下游側(cè)大于5D的要求,針對(duì)上游的彎頭、泵等設(shè)備,上游側(cè)直管段應(yīng)在30D以上,即避開(kāi)阻力構(gòu)件。例如,在垂直管道進(jìn)行換能器的安裝時(shí),其位置應(yīng)在上游彎管的彎軸平面內(nèi),進(jìn)而在彎管流場(chǎng)畸變后能夠獲得較為接近的平均值。同時(shí),控制換能器與振動(dòng)源之間的距離,保證其遠(yuǎn)離振動(dòng)源,條件允許的情況下,在改變流態(tài)裝置上游,并為了減少管道底部的沉淀物,換能器安裝在管道兩側(cè)。值得注意的是,換能器不可在接口和焊縫處安裝,且管道襯里和垢層不可過(guò)厚,管壁和襯里之間不可有間隙,做好清銹工作。第二,當(dāng)管道管徑DN在150mm以下時(shí),或是管道條件較好時(shí),應(yīng)盡量使用V法開(kāi)展換能器的安裝作業(yè),相較于Z法,V法聲波在反射后接收兩個(gè)聲程,能夠?yàn)樘烊粴鉁y(cè)量精度提供保障。第三,安裝超聲波流量計(jì)傳感單元時(shí),應(yīng)保證管道處于停運(yùn)狀態(tài),一般情況下,設(shè)計(jì)兩路支線(xiàn)并分別安裝。與此同時(shí),傳感單元尺寸要與管輸內(nèi)外徑一致,并將其誤差把控在±1%內(nèi),從而避免安裝偏差帶來(lái)的計(jì)量誤差。為為避免換能器聲波表面受外界因素干擾,在對(duì)傳感單元進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)選在水平方向45°范圍內(nèi)進(jìn)行,為后續(xù)計(jì)量工作奠定良好基礎(chǔ)。另外,若是目標(biāo)天然氣含液較多,在對(duì)超聲波流量計(jì)和計(jì)量管段進(jìn)行安裝時(shí),應(yīng)與上下游管道平齊或在其之上,進(jìn)而使氣流帶走凝析出來(lái)的液體,避免液體在流量計(jì)處堆積,保證計(jì)量精準(zhǔn)度。第四,根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的耦合劑,刷涂時(shí)保證換能器工作面和管輸器避免無(wú)雜質(zhì)顆粒,且刷涂后保證連接面無(wú)空氣存在,進(jìn)而避免不同傳播媒介對(duì)超聲波傳輸造成影響,減少誤差。

(二)加大力度開(kāi)展日常管理工作

針對(duì)天然氣質(zhì)量因素造成的天然氣計(jì)量誤差,唯一且最有效的解決辦法就是加強(qiáng)日常管理,由于天然氣含有雜質(zhì)和水分這一問(wèn)題難以從根本上解決,為此,在保證天然氣計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確性方面,應(yīng)從日常管理入手解決。具體而言,相關(guān)工作人員應(yīng)定期清潔流量計(jì),加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的日常維護(hù)保養(yǎng),若是在清潔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)計(jì)量器出現(xiàn)破損,那么應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換,并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)適當(dāng)修正計(jì)量結(jié)果。在實(shí)際使用流量計(jì)時(shí),相關(guān)工作人員應(yīng)堅(jiān)持計(jì)量精確性的原則定期清潔,避免出現(xiàn)雜質(zhì)積存,為天然氣計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供有效保證。除此之外,相關(guān)工作人員在日常工作中使用流量計(jì)時(shí),應(yīng)認(rèn)識(shí)到天然氣計(jì)量精度和計(jì)量結(jié)果與天然氣自身密度、溫度以及壓力等方面的關(guān)系,開(kāi)展各項(xiàng)工作均應(yīng)該切實(shí)結(jié)合具體情況,保證各個(gè)儀器設(shè)備選擇的科學(xué)合理性,做好天然氣相關(guān)測(cè)量工作,在發(fā)現(xiàn)測(cè)量參數(shù)異?;蚴前l(fā)生變化后對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理和調(diào)整,并對(duì)誤差進(jìn)行校正,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣計(jì)量誤差的有效控制。

在開(kāi)展天然氣開(kāi)采工作時(shí),應(yīng)盡量避免在出現(xiàn)地層水的情況下開(kāi)采,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣含水量的源頭治理和控制。同時(shí),對(duì)運(yùn)輸管道中的游離態(tài)液體進(jìn)行有效清除,并對(duì)管內(nèi)液體和雜質(zhì)進(jìn)行清除,條件允許的情況下,可以使用自動(dòng)清管系統(tǒng)對(duì)天然氣管道進(jìn)行清洗,或是在運(yùn)輸管道里安裝過(guò)濾器,根據(jù)管道參數(shù)、流體參數(shù)等具體參數(shù)選擇過(guò)濾器的尺寸大小與結(jié)構(gòu),定期檢查、清理過(guò)濾器要定期檢查,保證其有效性。另外,加強(qiáng)檢測(cè)換能器表面、流量計(jì)內(nèi)壁以及前后直管段,確定合理核查周期,定期組織清洗工作,還可使用專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體中包含的雜質(zhì),最大化的降低雜質(zhì)帶來(lái)的影響。除此之外,超聲流量計(jì)是速度式流量計(jì),噪聲和機(jī)械振動(dòng)對(duì)其影響較大,在高流速或是西氣東輸這種大流量工況下,往往會(huì)出現(xiàn)較為劇烈的管道振動(dòng)與噪聲,而且噪聲與振動(dòng)可以同時(shí)向上游和下游傳播,進(jìn)而產(chǎn)生計(jì)量誤差。因此,針對(duì)該情況,應(yīng)在流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥之間安裝合適的減振和降噪設(shè)備,減輕噪聲和振動(dòng)帶來(lái)的影響,提高流量計(jì)的計(jì)量精度。另外,渦輪流量計(jì)也是較為常見(jiàn)的計(jì)量裝置之一,相較于超聲波流量計(jì),渦輪流量計(jì)對(duì)天然氣流態(tài)更加敏感,但管道彎頭等阻流設(shè)備可能會(huì)改變天然氣流態(tài),從而影響轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此,在使用渦輪流量計(jì)對(duì)天然氣進(jìn)行計(jì)量時(shí),應(yīng)在其入口端和出口端分別加設(shè)一直管端,保證入口端長(zhǎng)度在10倍管段內(nèi)徑以上,出口端長(zhǎng)度在5倍管段內(nèi)徑以上。若安裝空間不足,可以利用整流器,將其安裝在流量計(jì)與阻流設(shè)備之間,實(shí)現(xiàn)渦輪流量計(jì)的有效運(yùn)作。

(三)科學(xué)選擇儀表規(guī)格

在選擇儀器設(shè)備時(shí),重點(diǎn)要科學(xué)選擇計(jì)量?jī)x表型號(hào)。具體而言,在開(kāi)展實(shí)際的天然氣計(jì)量工作前,應(yīng)對(duì)計(jì)量裝置開(kāi)展科學(xué)合理的選型工作,主要考慮的內(nèi)容包括:計(jì)量裝置的安裝條件、計(jì)量裝置的性能狀況、裝置安裝環(huán)境、整體成本費(fèi)用以及流體特性等。具體而言,針對(duì)計(jì)量裝置的安裝條件,應(yīng)對(duì)空間、天然氣輸氣管線(xiàn)振動(dòng)情況和管徑、相關(guān)配套設(shè)施等影響因素進(jìn)行綜合考慮;在對(duì)計(jì)量裝置的性能狀況進(jìn)行分析時(shí),應(yīng)對(duì)計(jì)量裝置具體參數(shù)進(jìn)行著重考慮,根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行選擇;在對(duì)計(jì)量裝置的安裝環(huán)境進(jìn)行分析時(shí),主要考慮外界電磁或以及溫度對(duì)計(jì)量?jī)x器安裝工作的影響;整體成本費(fèi)用的考慮主要包括采購(gòu)成本以及維修保養(yǎng)支出等;流體特性方面應(yīng)充分考慮天然氣運(yùn)輸管線(xiàn)的運(yùn)輸壓力和溫度等方面。通過(guò)對(duì)上述五方面進(jìn)行綜合分析,選擇三到五款符合使用要求的計(jì)量裝置型號(hào),最后對(duì)其性?xún)r(jià)比、優(yōu)劣性進(jìn)行對(duì)比分析,擇優(yōu)選擇計(jì)量裝置,從計(jì)量?jī)x器方面保證天然氣計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(四)保證現(xiàn)場(chǎng)壓力數(shù)值和溫度數(shù)值的準(zhǔn)確性

由于超聲波流量計(jì)主要依靠聲速進(jìn)行測(cè)量,而溫度參數(shù)和壓力讀數(shù)的準(zhǔn)確性直接對(duì)天然氣壓縮因子、聲速以及最終標(biāo)況流量的計(jì)算造成影響,因此,在開(kāi)展天然氣計(jì)量工作時(shí),應(yīng)在計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)規(guī)范的參數(shù)核查工作,保證流量計(jì)算機(jī)內(nèi)溫壓變送器的測(cè)量精度符合規(guī)定。當(dāng)室外溫度過(guò)高時(shí)會(huì)對(duì)壓力變送器造成影響,進(jìn)而發(fā)生零點(diǎn)漂移等情況,干擾計(jì)量結(jié)果,所以,相關(guān)工作人員可使用一些建議措施對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行控制,例如遮陽(yáng)板等,將環(huán)境溫度控制在正常范圍,或者使用具有良好溫度特性的壓電材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)“溫漂”數(shù)值的有效降低。除此之外,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)電磁場(chǎng)或機(jī)械干擾較強(qiáng)時(shí),也會(huì)對(duì)溫壓信號(hào)的傳輸造成影響,此時(shí)需要應(yīng)用改進(jìn)后的溫壓補(bǔ)償方案來(lái)提高流量測(cè)量準(zhǔn)確度。