油氣計量是油氣生產、加工、銷售過程中的重要組成部分,包括了對油氣生產過程中流量、溫度、壓力和物位等 參數的計量,其中流量計量涉及到貿易交接,與企業的效益直接相關,減少用于貿易交接的流量計量誤差,是進行科學管理、 提高經濟效益的重要手段。
1.流量計量的重要意義
自石油工業出現以來,從石油開米、儲運、煉制直到貿 易銷售,任何一個環節都離不開流量計,對流體流量進行正 確測量和調節是保證生產過程安全經濟運行、提高產品質量、 降低物質消耗、提高經濟效益、實現科學管理的基礎。
2.科氏質量流量計誤差產生原因及處理方法
2.1流量計的本身測量管結構引起的誤差
科氏質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。
處理方法:根據測量介質的性質,選用合適的結構是測量 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
科氏質量流量計的原理和結構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(或串聯)使用時,要保持 適當的距離。
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 體趨向的介質時,可能出現氣蝕,對測量管的振動穩定性會 造成一定的影響。
處理方法:按照規范安裝,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據進行密度影 響補償,掌握具體測量介質的密度,進行計算校正值予以校正。
2.5零點漂移和調零
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)管壁材料的內衰減。后者影響零位的原因是結構不平衡,因此即使在空管時將雙管的諧 振頻率調整一致,到充滿液體時可能產生零漂,同樣因黏度 引起的振動衰減與頻率有關,在流動時亦可能產生零漂。
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 量計操作規程進行調零。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整。
3.超聲波流量計誤差產生原因及處理方法
3.1被測介質對測量精度的影響
被測介質為天然氣時,要求天然氣組分在GB/T17747和 GB/T17820規定的范圍,真實相對密度為0.55~0.8。在含有可 衰減聲波的CO: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 向制造廠提出相應的專門要求。
3.2測量介質中含有雜質引起的誤差
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,會產生嚴重的誤差。
處理方法:加強對流量計的維護保養,定期檢查并清洗 流量計探頭。
3.3安裝不合適引起的誤差
超聲波流量計應盡可能避開振動環境,特別要避免可能 引起信號處理單元、超聲換能器等部件發生共振的環境;避 免聲學噪聲干擾,來自被測介質內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:在設計、安裝過程中,避免振動環境,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測量介質中的組分變化引起的誤差
被測介質為天然氣時,天然氣組分滿足在GB/T17747和 GB/T17820規定的范圍后,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據實時引入到流量計算機中,參 與流量測量計算。在涉及測量數量大、貿易金額多的超聲波 流量計,建議安裝色譜分析儀,以增強測量數據的準確性。
4.結束語
流量測量是一項具體的技術工作,隨著技術的發展,對 測量精度的要求越來越高?,F場工作人員應做到下面三點, 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、檢定;
(3)避免出現故障狀態或不符合標準規定的狀態。