常用于貿(mào)易交接的油氣流量計誤差產(chǎn)生原因及處
1 流量計量的重要意義
自石油工業(yè)出現(xiàn)以來, 從石油開采、儲運、煉制直到貿(mào)易銷售, 任何一個環(huán)節(jié)都離不開流量計, 對流體流量進行正確測量和調(diào)節(jié)是保證生產(chǎn)過程安全經(jīng)濟運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。
2 科氏質(zhì)量流量計誤差產(chǎn)生原因及處理方法
2.1 流量計的本身測量管結(jié)構(gòu)引起的誤差
科氏質(zhì)量流量計測量管分為彎曲形和直形, 選用彎曲形的比直形管管壁厚, 容易積存氣體和殘渣, 同時容易發(fā)生測量管堵塞, 引起附加誤差;選用直形雖不易積氣, 也不易堵塞, 但其管壁相對較薄, 測量值易受腐蝕影響[1]。
處理方法:根據(jù)測量介質(zhì)的性質(zhì), 選用合適的結(jié)構(gòu)是測量管, 潔凈的液體或帶少量氣體的液體可選用彎曲形的測量管;如若介質(zhì)是液固混合物或高黏度流體時, 則選用直形測量管。
2.2 傳感器安裝引起的誤差
科氏質(zhì)量流量計的原理和結(jié)構(gòu)決定了外界震動對它的影響, 因此在安裝過程中, 一定要遵照規(guī)范進行安裝, 否則就會帶來極大的誤差。
處理方法:傳感器必須安裝在管道充滿被測流體的位置, 并盡量消除或減少流體中固體顆粒在測量管內(nèi)壁的沉積;安裝場所盡量遠離大功率泵、電機等振動干擾源;傳感器與管道的連接盡量做到“無應(yīng)力”, 傳感器的安裝采用堅固的支架, 采用撓性連接;傳感器如需并聯(lián) (或串聯(lián)) 使用時, 要保持適當?shù)木嚯x。
2.3 流量計背壓不足引起的誤差
在流量計背壓不足情況下, 測量液化的氣體或有析出氣體趨向的介質(zhì)時, 可能出現(xiàn)氣蝕, 對測量管的振動穩(wěn)定性會造成一定的影響。
處理方法:按照規(guī)范安裝, 保證管路中有足夠的背壓, 采用合適的配管高度來滿足背壓。
2.4 密度對流量值的影響
流體密度變化對流量值的影響并不是很大, 但在精密計量中仍需要注意, 尤其是密度變化較大的場合, 需要考慮密度。
處理方法:用制造商提供密度影響量的數(shù)據(jù)進行密度影響補償, 掌握具體測量介質(zhì)的密度, 進行計算校正值予以校正。
2.5 零點漂移和調(diào)零
零點漂移來自流量傳感器部分, 主要原因有; (1) 機械振動的非對稱性和衰減; (2) 流體的密度黏度變化, 影響前者的因素有: (a) 管端固定應(yīng)力的影響; (b) 振動管鋼剛度的變化; (c) 雙管諧振頻率不一致性; (d) 管壁材料的內(nèi)衰減。后者影響零位的原因是結(jié)構(gòu)不平衡, 因此即使在空管時將雙管的諧振頻率調(diào)整一致, 到充滿液體時可能產(chǎn)生零漂, 同樣因黏度引起的振動衰減與頻率有關(guān), 在流動時亦可能產(chǎn)生零漂。
處理方法:使流量傳感器排盡氣體, 充滿待測流體后再關(guān)閉傳感器上下游閥門, 在接近工作溫度的條件下, 按照流量計操作規(guī)程進行調(diào)零。另外, 在安裝方面變動或溫度大幅度變化時仍然需要重新調(diào)整。
3 超聲波流量計誤差產(chǎn)生原因及處理方法
3.1 被測介質(zhì)對測量精度的影響
被測介質(zhì)為天然氣時, 要求天然氣組分在GB/T17747和GB/T17820規(guī)定的范圍, 真實相對密度為0.55~0.8。在含有可衰減聲波的CO2含量超過10%, 或接近天然氣混合物臨界密度的條件下工作, 或總含硫量超過460mg/m3的情況下, 需要向制造廠提出相應(yīng)的專門要求。
3.2 測量介質(zhì)中含有雜質(zhì)引起的誤差
正常輸氣情工況下, 流體中還有油品殘留物、灰塵、凝析液等附著物時, 會減少流量計的流通面積, 影響計量準確性;同時附著物還會阻礙或衰減超聲波傳感器發(fā)射和接收信號或者影響超聲波信號在流量計管壁的反射, 會產(chǎn)生嚴重的誤差。
處理方法:加強對流量計的維護保養(yǎng), 定期檢查并清洗流量計探頭。
3.3 安裝不合適引起的誤差
超聲波流量計應(yīng)盡可能避開振動環(huán)境, 特別要避免可能引起信號處理單元、超聲換能器等部件發(fā)生共振的環(huán)境;避免聲學(xué)噪聲干擾, 來自被測介質(zhì)內(nèi)部的噪聲可能會對超聲波流量計的準確測量帶來不利影響。
處理方法:在設(shè)計、安裝過程中, 避免振動環(huán)境, 使流量計盡可能遠離噪聲源或采取消除噪聲干擾的措施。
3.4 測量介質(zhì)中的組分變化引起的誤差
被測介質(zhì)為天然氣時, 天然氣組分滿足在GB/T17747和GB/T17820規(guī)定的范圍后, 仍有可能因為組分的不完全確定, 引起測量誤差。
處理方法:在天然氣計量管線上安裝色譜分析儀, 并將色譜分析儀檢測到的組分數(shù)據(jù)實時引入到流量計算機中, 參與流量測量計算。在涉及測量數(shù)量大、貿(mào)易金額多的超聲波流量計, 建議安裝色譜分析儀, 以增強測量數(shù)據(jù)的準確性。
4 結(jié)束語
流量測量是一項具體的技術(shù)工作, 隨著技術(shù)的發(fā)展, 對測量精度的要求越來越高?,F(xiàn)場工作人員應(yīng)做到下面三點, 來盡量消除或減少附加誤差。
(1) 嚴格按照標準要求進行設(shè)計、計算、制造、安裝、使用、檢驗等工作;
(2) 加強流量計管理, 加強對計量裝置、儀表、管路等檢查、維護、保養(yǎng)、檢定;
(3) 避免出現(xiàn)故障狀態(tài)或不符合標準規(guī)定的狀態(tài)。