大口径电磁流量计在线测试的探讨大口径电磁流量计在线测试的探讨
摘要$介绍超声波流量计工作原理及特点 用于对大口径电磁流量计进行在线测试 效果很好 %
关键词 $电磁流量计 &超声波流量计 &在线测试
随着胜利油田分公司孤东油田开发的不断深入机采 )注水技术日益成熟 如何保证各个注水站大口径电磁流量计的计量准确 是注水计量工作的迫切问题 *根据胜利油田分公司孤东采油厂注水用电磁流量计的实际情况 笔者就如何利用便携式超声波流量计对注水用大口径电磁流量计在线测试进行探讨 *
一、大口径电磁流量计使用现状
目前 胜利油田分公司孤东采油厂共有六座注水站 总共安装有 +,*$$大口径电磁流量计 *)台用来对污水进行计量 每天的注水量达到 %!万-* ,但胜利油田尚无能力对这些 +,*$$大口径电磁流量计进行周期检定 ,若外送检定 不仅花费大 而且影响采油厂的生产运行 ,能否通过一种流量计来对这些电磁流量计进行在线测试呢 -对策如下 ,
二、对策
超声波流量计属于非接触式仪表 适用于测量不易接触和观察的流体及大管径流量 使用超声波流量计不用在流体中安装测量元件 不必要对流程进行任何改动 故对流体的流动状态不会产生任何影响 是一种适用于在线测量的 )灵活的 )方便的节能型流量计 ,
%.超声波流量计的工作原理及特点 ,超声波在静止液体中的传播速度与在流动液体中的传播速度是不同的 即对于固定坐标系来说 超声波传播速度与液体的流速有关 超声波流量计利用的就是
这个原理 ,当超声波束在液体中传播时 液体的流动将使传播时间产生微小变化 并且其传播时间的变化正比于液体的流速 其关系符合下列表达式 ,
’%’%’%
= >?@6!!a /012 003456 0/0+0#0
式中 $ /..声速在液体的直线传播次数 &
.!..声束与液体流动方向的夹角 &
.012..
.声束在正方向上的传播时间 & 03456..声束在逆方向上的传播时间 ,
.
超声波流量计具有以下优点 $
’ %#无插入元件 无压力损失 &
’ !#可以制造成非接触式和便携式仪表 便于现场应用 & ’ *#几乎不受被测量液体的温度 +压力 +黏度+密度等参数的影响 & ’ )#适用于强腐蚀性 +非导电性 +易燃易爆流体,
!.采用美国康乐创公司生产的 %$%$7便携式超声波流量计 ’精度为 $.级附带有超声波测厚仪 #与电磁流量计进行对比试验 ,
三+对比试验
%.先在室内用一台 +,$的电磁流量计 ’型号 $ 8+9’:;’*厂家 $温州市石油仪表厂 精度 $ $.级编号 $ <$$$)$#与便携式超声波流量计进行对比试验 ,室内的安装条件完够达到电磁流量计和超声波流量计的安装要求 ,通过对比试验 得
!#年#月中国设备工程
!
技术交流表 !
流量点 2 34%256超声波流量计读数差24%电磁流量计读数差 24%相对误差 2相对误差平均值 2 01&%0 01& #&1+. $&1/& !&101&/ 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& $&1-&
到的数据见表 !!
分析表 !数据可以看出 便携式超声波流量计在安装条件能够满足的情况下 可应用于电磁流量计的在线测试 !
!在现场试验中 选取了孤东一号注水站两台#$%&&电磁流量计 #型号 $ ’#()*+,厂家 $苍南求精仪表厂 编号 $ &&-.和&&-/%利用便携式超声波流量计对其进行测试 由于现场流量是无法调整的 故在测试中只能够得到一个流量点的数据见表 &表%’
由于受到现场注水流程的限制 直管段比较短电磁流量计和超声波流量计的现场安装都不能够达到表前 !&#和表后 .#直管段的安装要求 这肯定对测试的误差产生影响 !
表
流量点 2 74%258电磁流量计读数差 24%超声波流量计读数差24%相对误差 2%相对误差平均值 2 %.+9%+ %&9& *9// $!9!. $!9.%&9& *9.& $!9/* %&9& *90. $!9+注$电磁流量计编号 &&-.
表 #
流量点 2(4%25%电磁流量计读数差 24%超声波流量计读数差24%相对误差 2 相对误差平均值 2 %/*9& %&9& %!9+% ).9-. ).90& %&9& %!9/0 ).9!+ %&9& %!9/).9注$电磁流量计编号 &&-/
维护与修理
%!选取了孤东四号注水站一号泵进口管线上安装的 #$%&&电磁流量计 (型号 $ ’#()*+,厂家$苍南求精仪表厂 编号 $ &&!.0%进行了流程改造 加长了直管段 满足了电磁流量计和超声波
表 $
流量点 2 34%258电磁流量计读数差 24%超声波流量计读数差24%相对误差 2相对误差平均值 2 %*.9& !&&9& **9 $&9-+ $&9+!&&9& **9!$&9+0 !&&9& **9&% $&9*+注$电磁流量计编号 &&!.0
流量计的安装要求 而且特别焊接了一段不锈钢直管段专门用于超声波流量计的在线测试 )经现场测试得到的数据见表 0!
01注意事项 $
( !%超声波流量计的安装一定要保证质量 装探头时要注意让两个探头在同一水平面或者同一水平线上且与管线轴线平行 *
( %管道外壁的锈蚀 +油漆一定要清除干净且打磨光滑 安装时要使用足够多的耦合剂把探头粘贴在管道壁上 *
( %%管道参数对超声波流量计而言是一个很重要的参数 因此在测量管壁厚度时一定要多测量几个点 多测量几次 找到最准确的管壁厚度 *
( 0%安装探头应尽量避开有变频调速器 &电焊机等污染电源的场合 *
( .%应尽量保证探头前 !&#后.#的直管段 最少不能小于前 .#后%#的直管段 *
( /%对于测量中出现的异常数据 应该重复几次或者改变测量点 !
四&结论
通过对以上数据的对比分析可以看出 在油田目前尚无能力检定 #$%&&大口径电磁流量计时 利用便携式超声波流量计对这些大口径电磁流量计进行在线测试 根据测试得到的数据进行误差分析 掌握大口径电磁流量计的误差范围 进行就地调整把误差减到最小 从而在一定程度上满足注水计量的要求 !