旋进旋涡流量计计量误差原因分析论文_许铭岩

旋进旋涡流量计计量误差原因分析论文_许铭岩

大庆油田石油管理局技术监督中心油气水计量检定站 黑龙江省大庆市 163000

摘要:根据调查发现,旋进旋涡流量计因受其自身特点影响,在油气田生产过程中非常容易出现堵塞或是磨损等现象,进而致使流量计最终计量得出结果存在误差。本文主要通过对旋进旋涡流量计计量的模拟实验来对堵塞磨损等展开全面分析,基于此制定规范流量标准装置,极大缩小误差产生范围,便于为天然气生产计量提供准确参考依据。

关键词:旋进旋涡;流量计;计量误差;产生原因

所谓旋进旋涡流量计就是指一种精准度较高的气体流量计算仪表,目前被广泛应用于油气田天然气计量工作中去。然而因天然气中蕴含着大量杂质,成分极其不纯,所以在使用流量计进行计量时极容易产生堵塞、磨损等问题,对流量计计算准确性带来不利影响。在此相关人员特意模拟实验流量计使用情况,通过科学手段准确找出计量误差产生原因,为后期相关工作顺利展开奠定良好基础。

一、旋进旋涡流量计计量实验方法及数据

(一)实验模拟

结合当前情况来看,大多数旋进旋涡流量计均是铝制材料,因而易被磨损和腐蚀,再加上旋进进气管较为狭窄,实际计量过程中容易被杂质堵塞。为有效克服上述现状,工作人员需结合旋进旋涡流量计特点及实际运行选择较为合理恰当型号,其中应用频率最高的便是LUXZ-508智能型号,具体提出了以下几种实验操作方案:第一,将该流量计放置在钟罩式气体标准装置上,适当调整流量阀门,按照《速度式流量计检定规程》标准提出要求对其反复检验3次,随后得到较为准确的平均仪表系数。在此期间还可将液化松香模拟喷洒在流量计进气管叶片上,使其产生约1mm厚的油污层,在不对原流量调解阀运行状态产生任何干扰影响下,反复检定3次以上,进而得到平均仪表系数。同理仍按照上述流程模拟2mm、4mm及7mm厚度的流量情况,分别求出相应平均仪表系数[1]。

第二,将该流量计放置在钟罩式气体标准装置上,适当调整流量阀门,按照《速度式流量计检定规程》标准提出要求对其反复检验3次,计算得到平均仪表系数。随后可将旋涡中的一个进气管堵塞住,在不对原流量调节阀运行情况产生任何影响前提下,对该流量计反复检验3次,进而得到流量计平均仪表系数,同理分别堵住旋涡的2个、3个及4个进气管,分别求出与之对应平均仪表系数。

第三,将该流量计放置在钟罩式气体标准装置上,将流量计调节阀分别设置为最小点和最大点上,进而得到相应仪表系数,随后可将流量计拆开,结合旋进旋涡使用磨损情况使用手动砂轮机将叶片磨去0.2mm,确保流量计调节阀开口情况与原先始终保持一致,分别对最大流量和最小流量展开检查,得出不同状态下的平均仪表系数。同样将旋进旋涡叶片磨去0.4mm、0.6mm及1.0mm后分别检测,从而求出相应仪表系数[2]。

(二)实验阐述

由上文内容了解到,无论是何种实验计算均应按照《速度式流量计检定规程》规定进行,有效得到流量计平均仪表系数和线性度数值,而对于计量存在误差则可根据相关公式依次推进。将流量计在发生堵塞或是磨损后的检测脉冲数设为N,再加上受到钟罩内部温度和气体因素影响,结合规范计算方法顺利求出仪表系数,具体公式如下:K= ,其中V主要表示的是钟罩标准体积,进而根据流量计计算原理可得出公式:V= ,其中KO代表的是流量计原始仪表系数,而V则代表的是流量计示值[3]。除此之外,根据调查发现,旋进漩涡流量计流体必须呈现出单相、连续形态,并且流速要与管道轴线平行,顺利通过计量管道。但据实际情况来看却无法达到这一要求,安装位置无法满足说明标准,尤其是旋进旋涡流量计上部分存在着众多控制阀门,不仅无法满足规范要求,还会产生旋涡流,致使最终计量结果产生较大误差。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此期间还需注意一点就是一旦旋进旋涡流量计周围产生较强磁场或是机械振动,那么气流也会产生规律脉动,进而对旋涡信号带来较大干扰破坏,致使计算结果失去准确性。例如:相关人员曾开展这样一个实验,利用一台双排车拉着一台智能旋进旋涡流量计进行现场安装,因该车辆使用年限较长,所以发动机发出声音较为规律,最终发现车辆流量计为1378m3/h,并且数值也处于不断变化中,在车辆经过一个拐弯后速度却变慢了,相应的脉动信号也逐渐消失,但压力却始终保持在原先状态下,这充分表明了机械振动信号对旋进旋涡流量计计量有着根本性影响。

二、旋进旋涡流量计计量实验结果的综合分析

(一)油污实验模拟结果

由上文内容了解到,随着实验模拟油污厚度的不断增加,旋进旋涡流量及的传递面积将逐步缩小,随之承担压力和面临损失将增加,流量值愈发呈现出较小状态。同时平均仪表系数还会不断增加,这代表着油污厚度增加与否会对旋进旋涡旋转速度有着直接影响,相应的压电传感器脉冲数也将进一步提高,流量计计算得出数值远远要低于显示值,致使计量结果准确性越来越低。

(二)堵塞实验模拟结果

从上文可以发现,一旦旋进旋涡进气管受到堵塞,其所代表的流量值也会逐渐降低,在此期间平均仪表系数将增大,但不包括超出5个进气管堵塞现象,随着旋进旋涡运行频率的越来越快,压电传感器脉冲数也在不断增加,将流量计显示数值与实际数值相比较发现远远超出,致使流量计计算误差也相应增大。但如果堵塞了5个进气管,仅仅只剩下一个进气管时,由于无法构建相对全面旋涡流,所以旋涡流运行速度也会逐渐放慢,容易造成计量数值的极大误差。

(三)磨损实验模拟结果

由上述内容了解到,基于旋进旋涡进气管叶片磨损程度的愈发加重,气流已无法形成相对完整旋涡流,在此情况下旋涡流运行速度将会放缓,同时压电传感器产生脉冲数也将减少,致使流量计显示值要远远低于实际计算数值。并且在进气管口受到磨损后,仪表系数数值也将产生较大改变,这代表着旋进旋涡流主要是依靠进气管形态产生。除此之外,生产计量期间,一旦油污厚度超出0.06mm,或是堵塞两个进气管以上、磨损程度超出0.04mm,都可能会引发计量误差情况,这对计量人员来说是不允许的。因此为有效解决这一问题,进行旋进旋涡流量计计算时工作人员应严格按照规范标准落实操作,定期仔细清理过滤器等构件,确保记录信息的真实准确性,一旦发现数据存在异常情况便要立即更换旋涡流量计发生器,并将其交由指定机构检查审核,而对于一些杂质成分较多生产单位可适当缩短检测周期,避免产生较大经济损失[4]。

结束语

总而言之,现阶段旋进旋涡流量计计量期间存在着严重误差隐患,而导致这种现象产生的原因却包含众多方面内容,需工作人员能够准确找出计量误差原因,针对旋进旋涡流量计是否存在磨损、堵塞等情况展开全面分析,从而有效保证最终计量结果准确性,避免再次出现上述情况。

参考文献:

[1]张莹.旋进旋涡流量计示值误差测量不确定度评定[J].计量与测试技术,2017(11):102,104.

[2]刘明,王杰.负压法检定气体旋进旋涡量计的计量特性分析[J].仪器仪表标准化与计量,2016(4):29-31.

[3]杨程.气体流量计应用情况分析[J].石油石化节能,2016(5):40-42.

[4]罗继勇.旋进旋涡流量计的计量误差分析以及改进措施[J].中国科技博览,2015(25):363-364.

论文作者:许铭岩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/18

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