大口徑電磁流量計在線測試的探討
大口徑電磁流量計在線測試的探討
摘要$介紹超聲波流量計工作原理及特點 "用于對大口徑電磁流量計進行在線測試 "效果很好 %
關鍵詞 $電磁流量計 &超聲波流量計 &在線測試
隨著勝利油田分公司孤東油田開發的不斷深入"機采 )注水技術日益成熟 "如何保證各個注水站大口徑電磁流量計的計量準確 "是注水計量工作的迫切問題 *根據勝利油田分公司孤東采油廠注水用電磁流量計的實際情況 "筆者就如何利用便攜式超聲波流量計對注水用大口徑電磁流量計在線測試進行探討 *
一、大口徑電磁流量計使用現狀
目前 "勝利油田分公司孤東采油廠共有六座注水站 "總共安裝有 +,*$$大口徑電磁流量計 *)臺"用來對污水進行計量 "每天的注水量達到 %!萬-* ,但勝利油田尚無能力對這些 +,*$$大口徑電磁流量計進行周期檢定 ,若外送檢定 "不僅花費大 "而且影響采油廠的生產運行 ,能否通過一種流量計來對這些電磁流量計進行在線測試呢 -對策如下 ,
二、對策
超聲波流量計屬于非接觸式儀表 "適用于測量不易接觸和觀察的流體及大管徑流量 "使用超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件 "不必要對流程進行任何改動 "故對流體的流動狀態不會產生任何影響 "是一種適用于在線測量的 )靈活的 )方便的節能型流量計 ,
%.超聲波流量計的工作原理及特點 ,超聲波在靜止液體中的傳播速度與在流動液體中的傳播速度是不同的 "即對于固定坐標系來說 "超聲波傳播速度與液體的流速有關 "超聲波流量計利用的就是
這個原理 ,當超聲波束在液體中傳播時 "液體的流動將使傳播時間產生微小變化 "并且其傳播時間的變化正比于液體的流速 "其關系符合下列表達式 ,
’%’%’%
"= >?@6!!A /012 003456 0/0+0#0
式中 $ /..聲速在液體的直線傳播次數 &
.!..聲束與液體流動方向的夾角 &
.012..
.聲束在正方向上的傳播時間 & 03456..聲束在逆方向上的傳播時間 ,
.
超聲波流量計具有以下優點 $
’ %#無插入元件 "無壓力損失 &
’ !#可以制造成非接觸式和便攜式儀表 "便于現場應用 & ’ *#幾乎不受被測量液體的溫度 +壓力 +黏度+密度等參數的影響 & ’ )#適用于強腐蝕性 +非導電性 +易燃易爆流體,
!.采用美國康樂創公司生產的 %$%$7便攜式超聲波流量計 ’精度為 $."級"附帶有超聲波測厚儀 #與電磁流量計進行對比試驗 ,
三+對比試驗
%.先在室內用一臺 +,"$的電磁流量計 ’型號 $ 8+9’:;’*"廠家 $溫州市石油儀表廠 "精度 $ $."級"編號 $ <$"$$)$#與便攜式超聲波流量計進行對比試驗 ,室內的安裝條件完夠達到電磁流量計和超聲波流量計的安裝要求 ,通過對比試驗 "得
!""#年"#月中國設備工程
!"
技術交流表 !
流量點 2 34%256超聲波流量計讀數差24%電磁流量計讀數差 24%相對誤差 2"相對誤差平均值 2" 01&%0 01& #&1+. $&1/& !&1"01&"/ 01& $&1/. 01&"& 01& $&1.& !01!% 01&0& 01& $!1&& $&1*01&%+ 01& $&1*. 01&%+ 01& $&1*. 01&"0 01& $&1/& $&1/% !+1&. 01&"0 01& $&1/& 01&"+ 01& $&1-&
到的數據見表 !!
分析表 !數據可以看出 "便攜式超聲波流量計在安裝條件能夠滿足的情況下 "可應用于電磁流量計的在線測試 !
"!在現場試驗中 "選取了孤東一號注水站兩臺#$%&&電磁流量計 #型號 $ ’#()*+,"廠家 $蒼南求精儀表廠 "編號 $ &&"-.和&&"-/%"利用便攜式超聲波流量計對其進行測試 "由于現場流量是無法調整的 "故在測試中只能夠得到一個流量點的數據"見表 "&表%’
由于受到現場注水流程的限制 "直管段比較短"電磁流量計和超聲波流量計的現場安裝都不能夠達到表前 !&#和表后 .#直管段的安裝要求 "這肯定對測試的誤差產生影響 !
表 "
流量點 2 74%258電磁流量計讀數差 24%超聲波流量計讀數差24%相對誤差 2%相對誤差平均值 2" %.+9%+ %&9& "*9// $!9!. $!9.%&9& "*9.& $!9/* %&9& "*90. $!9+注$電磁流量計編號 &&"-.
表 #
流量點 2(4%25%電磁流量計讀數差 24%超聲波流量計讀數差24%相對誤差 2 "相對誤差平均值 2" %/*9& %&9& %!9+% ).9-. ).90& %&9& %!9/0 ).9!+ %&9& %!9/).9"注$電磁流量計編號 &&"-/
維護與修理
%!選取了孤東四號注水站一號泵進口管線上安裝的 #$%&&電磁流量計 (型號 $ ’#()*+,"廠家$蒼南求精儀表廠 "編號 $ &&!.0%進行了流程改造 "加長了直管段 "滿足了電磁流量計和超聲波
表 $
流量點 2 34%258電磁流量計讀數差 24%超聲波流量計讀數差24%相對誤差 2"相對誤差平均值 2" %*.9& !&&9& **9"" $&9-+ $&9+!&&9& **9!$&9+0 !&&9& **9&% $&9*+注$電磁流量計編號 &&!.0
流量計的安裝要求 "而且特別焊接了一段不銹鋼直管段專門用于超聲波流量計的在線測試 )經現場測試"得到的數據見表 0!
01注意事項 $
( !%超聲波流量計的安裝一定要保證質量 "裝探頭時要注意讓兩個探頭在同一水平面或者同一水平線上且與管線軸線平行 *
( "%管道外壁的銹蝕 +油漆一定要清除干凈且打磨光滑 "安裝時要使用足夠多的耦合劑把探頭粘貼在管道壁上 *
( %%管道參數對超聲波流量計而言是一個很重要的參數 "因此在測量管壁厚度時一定要多測量幾個點 "多測量幾次 "找到最準確的管壁厚度 *
( 0%安裝探頭應盡量避開有變頻調速器 &電焊機等污染電源的場合 *
( .%應盡量保證探頭前 !&#后.#的直管段 "最少不能小于前 .#后%#的直管段 *
( /%對于測量中出現的異常數據 "應該重復幾次"或者改變測量點 !
四&結論
通過對以上數據的對比分析可以看出 "在油田目前尚無能力檢定 #$%&&大口徑電磁流量計時 "利用便攜式超聲波流量計對這些大口徑電磁流量計進行在線測試 "根據測試得到的數據進行誤差分析 "掌握大口徑電磁流量計的誤差范圍 "進行就地調整"把誤差減到最小 "從而在一定程度上滿足注水計量的要求 !
