大口徑電磁流量計(jì)在線測試的探討
大口徑電磁流量計(jì)在線測試的探討
摘要$介紹超聲波流量計(jì)工作原理及特點(diǎn) "用于對大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行在線測試 "效果很好 %
關(guān)鍵詞 $電磁流量計(jì) &超聲波流量計(jì) &在線測試
隨著勝利油田分公司孤東油田開發(fā)的不斷深入"機(jī)采 )注水技術(shù)日益成熟 "如何保證各個(gè)注水站大口徑電磁流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確 "是注水計(jì)量工作的迫切問題 *根據(jù)勝利油田分公司孤東采油廠注水用電磁流量計(jì)的實(shí)際情況 "筆者就如何利用便攜式超聲波流量計(jì)對注水用大口徑電磁流量計(jì)在線測試進(jìn)行探討 *
一、大口徑電磁流量計(jì)使用現(xiàn)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 +,*$$大口徑電磁流量計(jì) *)臺(tái)"用來對污水進(jìn)行計(jì)量 "每天的注水量達(dá)到 %!萬-* ,但勝利油田尚無能力對這些 +,*$$大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行周期檢定 ,若外送檢定 "不僅花費(fèi)大 "而且影響采油廠的生產(chǎn)運(yùn)行 ,能否通過一種流量計(jì)來對這些電磁流量計(jì)進(jìn)行在線測試呢 -對策如下 ,
二、對策
超聲波流量計(jì)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(jì)不用在流體中安裝測量元件 "不必要對流程進(jìn)行任何改動(dòng) "故對流體的流動(dòng)狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生任何影響 "是一種適用于在線測量的 )靈活的 )方便的節(jié)能型流量計(jì) ,
%.超聲波流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn) ,超聲波在靜止液體中的傳播速度與在流動(dòng)液體中的傳播速度是不同的 "即對于固定坐標(biāo)系來說 "超聲波傳播速度與液體的流速有關(guān) "超聲波流量計(jì)利用的就是
這個(gè)原理 ,當(dāng)超聲波束在液體中傳播時(shí) "液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化 "并且其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流速 "其關(guān)系符合下列表達(dá)式 ,
’%’%’%
"= >?@6!!A /012 003456 0/0+0#0
式中 $ /..聲速在液體的直線傳播次數(shù) &
.!..聲束與液體流動(dòng)方向的夾角 &
.012..
.聲束在正方向上的傳播時(shí)間 & 03456..聲束在逆方向上的傳播時(shí)間 ,
.
超聲波流量計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn) $
’ %#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(xiàn)場應(yīng)用 & ’ *#幾乎不受被測量液體的溫度 +壓力 +黏度+密度等參數(shù)的影響 & ’ )#適用于強(qiáng)腐蝕性 +非導(dǎo)電性 +易燃易爆流體,
!.采用美國康樂創(chuàng)公司生產(chǎn)的 %$%$7便攜式超聲波流量計(jì) ’精度為 $."級"附帶有超聲波測厚儀 #與電磁流量計(jì)進(jìn)行對比試驗(yàn) ,
三+對比試驗(yàn)
%.先在室內(nèi)用一臺(tái) +,"$的電磁流量計(jì) ’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(jì)進(jìn)行對比試驗(yàn) ,室內(nèi)的安裝條件完夠達(dá)到電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的安裝要求 ,通過對比試驗(yàn) "得
!""#年"#月中國設(shè)備工程
!"
技術(shù)交流表 !
流量點(diǎn) 2 34%256超聲波流量計(jì)讀數(shù)差24%電磁流量計(jì)讀數(shù)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& $&1-&
到的數(shù)據(jù)見表 !!
分析表 !數(shù)據(jù)可以看出 "便攜式超聲波流量計(jì)在安裝條件能夠滿足的情況下 "可應(yīng)用于電磁流量計(jì)的在線測試 !
"!在現(xiàn)場試驗(yàn)中 "選取了孤東一號注水站兩臺(tái)#$%&&電磁流量計(jì) #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(jì)對其進(jìn)行測試 "由于現(xiàn)場流量是無法調(diào)整的 "故在測試中只能夠得到一個(gè)流量點(diǎn)的數(shù)據(jù)"見表 "&表%’
由于受到現(xiàn)場注水流程的限制 "直管段比較短"電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的現(xiàn)場安裝都不能夠達(dá)到表前 !&#和表后 .#直管段的安裝要求 "這肯定對測試的誤差產(chǎn)生影響 !
表 "
流量點(diǎn) 2 74%258電磁流量計(jì)讀數(shù)差 24%超聲波流量計(jì)讀數(shù)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(jì)編號 &&"-.
表 #
流量點(diǎn) 2(4%25%電磁流量計(jì)讀數(shù)差 24%超聲波流量計(jì)讀數(shù)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$電磁流量計(jì)編號 &&"-/
維護(hù)與修理
%!選取了孤東四號注水站一號泵進(jìn)口管線上安裝的 #$%&&電磁流量計(jì) (型號 $ ’#()*+,"廠家$蒼南求精儀表廠 "編號 $ &&!.0%進(jìn)行了流程改造 "加長了直管段 "滿足了電磁流量計(jì)和超聲波
表 $
流量點(diǎn) 2 34%258電磁流量計(jì)讀數(shù)差 24%超聲波流量計(jì)讀數(shù)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(jì)編號 &&!.0
流量計(jì)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(jì)的在線測試 )經(jīng)現(xiàn)場測試"得到的數(shù)據(jù)見表 0!
01注意事項(xiàng) $
( !%超聲波流量計(jì)的安裝一定要保證質(zhì)量 "裝探頭時(shí)要注意讓兩個(gè)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(shí)要使用足夠多的耦合劑把探頭粘貼在管道壁上 *
( %%管道參數(shù)對超聲波流量計(jì)而言是一個(gè)很重要的參數(shù) "因此在測量管壁厚度時(shí)一定要多測量幾個(gè)點(diǎn) "多測量幾次 "找到最準(zhǔn)確的管壁厚度 *
( 0%安裝探頭應(yīng)盡量避開有變頻調(diào)速器 &電焊機(jī)等污染電源的場合 *
( .%應(yīng)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(xiàn)的異常數(shù)據(jù) "應(yīng)該重復(fù)幾次"或者改變測量點(diǎn) !
四&結(jié)論
通過對以上數(shù)據(jù)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(jì)時(shí) "利用便攜式超聲波流量計(jì)對這些大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行在線測試 "根據(jù)測試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析 "掌握大口徑電磁流量計(jì)的誤差范圍 "進(jìn)行就地調(diào)整"把誤差減到最小 "從而在一定程度上滿足注水計(jì)量的要求 !
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