電磁流量計(jì)在線比對方法探討

油田注水計(jì)量中使用的電磁流量計(jì)由于現(xiàn)場拆裝不方便、無備用計(jì)量儀器等困難，一直難以對電磁流量計(jì)開展定期校準(zhǔn)工作。本文闡述了如何利用便攜式超聲波流量計(jì)對在用電磁流量計(jì)進(jìn)行在線比對的方法，并針對不同現(xiàn)場的比對結(jié)果，從儀表性能、被測介質(zhì)工況及工藝管道等方面，分析了超聲波流量計(jì)在線比對的影響因素。

中原油田注水系統(tǒng)大口徑管線水計(jì)量采用電磁流量計(jì)計(jì)量， 總數(shù)量為 259 臺(tái)，電磁流量計(jì)口徑在 DN150—DN300 之間。根據(jù)中原油田注水系統(tǒng)計(jì)量器具調(diào)查統(tǒng)計(jì)，有 95%的電磁流量計(jì)自安裝使用后沒有進(jìn)行過周期檢定，其原因：一是中原油田沒有建立大口徑水表檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置；二是外送檢定費(fèi)用高；三是現(xiàn)場拆裝不方便。流量計(jì)不能定期檢定，使得注水站進(jìn)出水的計(jì)量誤差較大，計(jì)量出來的數(shù)據(jù)可信度不高，管理部門不能準(zhǔn)確的掌握生產(chǎn)工況，合理的配置注水量。

為了驗(yàn)證在用電磁流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度，給油田開發(fā)、生產(chǎn)管理部門提供準(zhǔn)確可靠的計(jì)量數(shù)據(jù)，中原油田技術(shù)監(jiān)測中心自 2007 年嘗試對注水站在用大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場比對工作，利用便攜式超聲波流量計(jì)對大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場測量比對工作，逐步摸索出超聲波流量計(jì)在線比對方法。

1 .比對方法

通過大量的資料查詢和技術(shù)咨詢，結(jié)合中原油田注水站的現(xiàn)場情況，確定了用超聲波流量計(jì)現(xiàn)場比對電磁流量計(jì)的比對方法：步是選擇一個(gè)注水站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該站有一座能準(zhǔn)確計(jì)量出儲(chǔ)水量的標(biāo)準(zhǔn)容器，將超聲波流量計(jì)安裝在容器前的進(jìn)口管線上，測量某一時(shí)間段內(nèi)，流入容器的水量與超聲波流量計(jì)計(jì)量的水量進(jìn)行對比，計(jì)算出超聲波流量計(jì)的誤差，以此來驗(yàn)證超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確度。第二步是將便攜式超聲波流量計(jì)和在用的電磁流量計(jì)安裝在同一管線上，測量出同一時(shí)間段超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)的流量，兩者進(jìn)行對比，計(jì)算出電磁流量計(jì)的計(jì)量誤差。

2.超聲波流量計(jì)的優(yōu)選

超聲波流量計(jì)的種類很多，依照原理可以分為時(shí)差式和多普勒式兩種。我們選用的便攜式超聲波流量計(jì)同時(shí)具有時(shí)差式和多普勒式兩種功能。該超聲波流量計(jì)的換能器安裝采用外夾式，無須停流截管，只需在管道外部安裝換能器即可。該臺(tái)超聲波流量計(jì)經(jīng)過開封水大流量站檢定合格，可以作為 1.0 級標(biāo)準(zhǔn)表對下一級大口徑水流量計(jì)進(jìn)行檢測。

3.現(xiàn)場比對實(shí)驗(yàn)

3.1 超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)和大罐計(jì)量數(shù)據(jù)比對

測試人員選擇了采油二廠濮三污為現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，首先和該站的技術(shù)人員進(jìn)行結(jié)合，取得了該站 2#1000 方儲(chǔ)水罐的尺寸參數(shù)，計(jì)量出了對比前罐內(nèi)的儲(chǔ)水量，將超聲波流量計(jì)安裝在該站 2#污水罐的進(jìn)口，3 天內(nèi)選取在 4 個(gè)小時(shí)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行測量，測量部分?jǐn)?shù)據(jù)見表 1。

3.2 超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)和在用電磁流量計(jì)數(shù)據(jù)比對

測試人員選擇了采油二廠濮三污的 5#注水泵進(jìn)口管線為測試點(diǎn)，因?yàn)樵摴芫€是新更換的，而且電磁流量計(jì)也是經(jīng)過出廠檢驗(yàn)合格的，將超聲波流量計(jì)安裝在 5＃注水泵進(jìn)口管線上測量水量，并和同一時(shí)間段內(nèi)同一管線上的電磁流量計(jì)計(jì)量的水量進(jìn)行對比，數(shù)據(jù)見表 2。

4.結(jié)論及認(rèn)識

4.1 結(jié)論

通過在采油二廠的現(xiàn)場比對實(shí)驗(yàn)可以得出，用 1.0 超聲波流量計(jì)在線和水罐計(jì)量的水量對比，誤差小于 1.0%；和 1.0 級的電磁流量計(jì)進(jìn)行對比，超聲波流量計(jì)的誤差小于1.0%，因此用超聲波流量計(jì)在線比對電磁流量計(jì)的方法是可行的。

4.2 認(rèn)識

使用便攜式超聲波流量計(jì)測量時(shí)，對現(xiàn)場條件、被測介質(zhì)的具體狀況、管道材質(zhì)等的要求較為苛刻。在實(shí)際測量中，每一個(gè)參數(shù)的不確定都會(huì)影響到測量準(zhǔn)確度，影響較大時(shí)還可造成超聲波流量計(jì)沒有信號顯示，測試人員有了以下幾個(gè)方面的認(rèn)識：

（1）超聲波流量計(jì)安裝在鋼骨架塑料復(fù)合管線不論用哪種安裝方式和測量方法，超聲波流量計(jì)無法測出流量信號，其主要原因是管壁內(nèi)部有鋼制的網(wǎng)狀骨架，影響到超聲波在管壁中的傳播。

（2）所測介質(zhì)如含有一些雜質(zhì)（如微小的固體物、乳化狀的原油和細(xì)小氣泡）時(shí)采用多普勒法測量；雜質(zhì)量少、經(jīng)過處理的污水可采用時(shí)差法。

（3）對于管線投運(yùn)時(shí)間較長，管線內(nèi)壁結(jié)垢或銹蝕嚴(yán)重的，超聲波流量計(jì)測不到信號。

（4）換能器探頭與管線外壁接觸不好時(shí)，會(huì)影響超聲波的發(fā)射與接收，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成超聲波流量計(jì)測不到管道內(nèi)介質(zhì)流量，需要對管線測量點(diǎn)進(jìn)行拋光打磨并在換能器探頭與管線外壁之間均勻涂抹上耦合劑。