旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在天然氣計(jì)量中遇到的問(wèn)題及解決方法，天然氣計(jì)量是天然氣生產(chǎn)銷(xiāo)售中的一項(xiàng)重要工作,旋進(jìn)旋渦智能流量計(jì)做為中原油田的常用計(jì)量表型,安裝在各集、輸、配氣站,在正常供氣過(guò)程中,存在各種各樣的狀態(tài),往往在安裝規(guī)范的情況下,有時(shí)運(yùn)行中也造成供用氣單位較大計(jì)量輸差,下邊僅就在計(jì)量管理工作中遇到的幾種情況作如下探討。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是集壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)算儀、即地顯示于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男乱淮髁坑?jì),無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件。該流量計(jì)的工作原理是:沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入口時(shí),葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦加速,當(dāng)旋渦流進(jìn)入文丘利管旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦加速,當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn),此時(shí)旋渦流的旋進(jìn)頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線(xiàn)性。壓電傳感器檢測(cè)的微弱電荷信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后,變成頻率與流速成正比的脈沖信號(hào),*后送積算儀進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。
1　旋進(jìn)旋渦天然氣流量計(jì)產(chǎn)生誤差的判斷依據(jù)
油區(qū)各集、輸、配氣站,通過(guò)上下游段及站內(nèi)某時(shí)間段集輸氣量的分析,根據(jù)集輸平衡原理來(lái)判斷計(jì)量?jī)x表是否正常計(jì)量。
所謂集輸平衡原理,就是在一個(gè)特定計(jì)量區(qū)域內(nèi)在不考慮管存量和漏失的理想情況下,某時(shí)間段內(nèi)所有輸入的總氣量,等于總的輸出近似量,
通過(guò)計(jì)算輸差△就可判斷特定區(qū)域內(nèi)的儀表是否計(jì)量正常。
2　旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在低量程條件下的計(jì)量輸差及對(duì)策
目前,中原油田燃?xì)夤芾硖帉?duì)前線(xiàn)各礦區(qū)實(shí)行了低壓氣,各礦區(qū)用氣壓力在國(guó)家城市標(biāo)準(zhǔn)供氣壓力0.05MPa以?xún)?nèi)。LUXZ-20B、LUXZ-25B、LUXZ-32B等表型,做為礦區(qū)大多數(shù)單位用氣計(jì)量的主要表型,安裝在礦區(qū)各用氣單位的各支干線(xiàn)上,隨著各礦區(qū)計(jì)量收費(fèi)工作的逐步開(kāi)始,五、六、七礦區(qū)的輸差凸現(xiàn)出來(lái),七礦區(qū)更是突出。為了查找原因,我們對(duì)七礦區(qū)職工食堂安裝的LUXZ-32B智能表進(jìn)行了串聯(lián)計(jì)量法試驗(yàn)。所謂串聯(lián)計(jì)量法即:在同一型號(hào)的管線(xiàn)上,按計(jì)量表安裝要求,裝置兩臺(tái)或多臺(tái)同型號(hào)的計(jì)量表進(jìn)行對(duì)比觀(guān)察,確認(rèn)計(jì)量表是否有問(wèn)題,再選用不同類(lèi)型的計(jì)量表替換原計(jì)量,確認(rèn)原計(jì)量表無(wú)問(wèn)題時(shí),再選用校驗(yàn)合格的G10膜式氣表串聯(lián)計(jì)量,以檢查兩種儀表的計(jì)量流量差別。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)串聯(lián)試驗(yàn),輸差相關(guān)較大,見(jiàn)下表:
從上表可以看出,由于LUXZ-32B是在一定壓力、流量下工作的,若超出范圍,就會(huì)出現(xiàn)誤差或數(shù)字失真,從LUXZ-32B工況表發(fā)現(xiàn)此流量計(jì)的流量低于下限,所以G10表計(jì)量而智能表不計(jì)量。僅作業(yè)大隊(duì)食堂一個(gè)計(jì)量點(diǎn)一個(gè)月可減少輸差633M3,年可減少輸差近10000M3,由此可見(jiàn),在低壓低量情況下,不易采用智能表,而只能更換小流量的皮膜表。
3　外部干擾對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)產(chǎn)生的輸差及對(duì)策
智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是通過(guò)脈沖信號(hào)的多少來(lái)正比流量大小,事例一:脈沖對(duì)流量造成的影星是很大的,一般流量計(jì)的前后都有閥門(mén)。經(jīng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)關(guān)閉流量計(jì)后閥門(mén),打開(kāi)流量計(jì)前閥門(mén)時(shí),如果輸氣管內(nèi)有氣體或壓力,則流量計(jì)開(kāi)始計(jì)數(shù),且瞬時(shí)流量很大,有時(shí)甚至能達(dá)到800～2000M3/h,嚴(yán)重影星了計(jì)量底數(shù)的錄取,出現(xiàn)比較大的輸差,究其原因,是因?yàn)楫?dāng)打開(kāi)流量計(jì)前端閥門(mén)時(shí),管內(nèi)的氣流沖擊,左右著流量計(jì)的發(fā)生體,產(chǎn)生旋渦,則流量傳感器開(kāi)始計(jì)量。外來(lái)電子脈沖信號(hào)直接作用計(jì)量表,計(jì)量表接受錯(cuò)誤信號(hào),流量計(jì)也開(kāi)始計(jì)量。事例二:現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以報(bào)話(huà)機(jī)對(duì)部分計(jì)量表發(fā)射脈沖信號(hào)就可直接產(chǎn)生±誤差計(jì)量。由于計(jì)量誤差,氣量結(jié)算時(shí),更是出現(xiàn)不少糾紛,針對(duì)以上情況,建議供用氣雙方要加強(qiáng)監(jiān)督,停供氣時(shí)要及時(shí)關(guān)閉流量計(jì)前后閥門(mén),及時(shí)消除外來(lái)電子脈沖帶來(lái)的干擾。針對(duì)以上情況,我們向儀表廠(chǎng)提出改進(jìn)方案,廠(chǎng)家來(lái)人現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并研制,從而提高了我們生產(chǎn)計(jì)量的準(zhǔn)確度。
4　供氣壓力變化對(duì)旋時(shí)旋渦流量計(jì)產(chǎn)生的輸差及對(duì)策
流量計(jì)正常計(jì)量時(shí),當(dāng)經(jīng)過(guò)一系列處理的信號(hào)送入積算儀進(jìn)行處理時(shí),旋時(shí)旋渦流量計(jì)中的微處理器按照如下的氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正。氣態(tài)方程如下:
其中,Vn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量(M3);Vg為未經(jīng)修正的體積量(M3);Pg為流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的表壓(kPa);Pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮?kPa);Tg介質(zhì)的優(yōu)良溫度(273.15+t)K,Pn:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)t為被測(cè)介質(zhì)攝氏溫度(℃);Tn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的優(yōu)良溫度(293.15)K;Zn/Zg=Fz2,Fz稱(chēng)為超壓縮因子,一般約等于1。
我們將這個(gè)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)化,Zn/Zg≈1,t的大小為(-20℃～60℃),所以Tn/Tg也可近似等于1,則該氣態(tài)方程可簡(jiǎn)寫(xiě)如下:Vn=(Pg+Pa)/Pn×Vg
一般在計(jì)量過(guò)程中,根據(jù)前面所提及的氣體方程公式,我們可以得知,對(duì)于相同的工況流量Vg,當(dāng)壓力不同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)體積流量Vn也不同。旋進(jìn)旋渦智能流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格有多種,流量范圍也各不相同,供氣壓力的高低直接影響到計(jì)量?jī)x表的計(jì)量范圍,解決供氣壓力對(duì)流量計(jì)產(chǎn)生輸差較好的辦法,一是根據(jù)上游壓力和下游輸出管線(xiàn)型號(hào),選定配比正確的流量計(jì)型號(hào),二是確保來(lái)氣壓力的穩(wěn)定,才能保證計(jì)量的準(zhǔn)確性,在實(shí)際操作中要認(rèn)真觀(guān)察和分析,隨時(shí)根據(jù)來(lái)氣壓力調(diào)整供氣閥門(mén),保證居民用氣,又能適時(shí)糾正輸差,做好這項(xiàng)關(guān)系到供用氣雙方共同利益的事情。
5　氣量變化對(duì)供氣系統(tǒng)流量計(jì)計(jì)量產(chǎn)生的輸差及對(duì)策
中原油田燃?xì)夤芾硖幑饬箨?duì)一號(hào)配氣站的力諾玻璃制造有限公司,總表和廠(chǎng)家的表距離不超過(guò)3m,用氣量在120000M3/d左右,計(jì)量表計(jì)量輸差在-3000M3/d左右,在國(guó)家允許的計(jì)量誤差范圍內(nèi),我們連續(xù)幾天進(jìn)行了認(rèn)真的觀(guān)察和監(jiān)測(cè),終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的癥結(jié)。
正常供氣狀態(tài)下,表計(jì)誤差經(jīng)檢測(cè)很小,然而在每月8時(shí)到14時(shí),每當(dāng)供電緊張,廠(chǎng)家需啟用備用發(fā)電機(jī)組發(fā)電,造成廠(chǎng)家用氣驟增,經(jīng)觀(guān)察,當(dāng)用氣量增至6600M3/h左右,計(jì)量誤差增至-6%左右,當(dāng)用氣量增至8800M3/h左右時(shí),計(jì)量誤差增至-8%左右,這就是廠(chǎng)家用氣量計(jì)量輸差的真正原因。
原來(lái),用氣廠(chǎng)家正常生產(chǎn)時(shí),可滿(mǎn)足正常氣量,當(dāng)啟用發(fā)電設(shè)備時(shí),廠(chǎng)家選用的流量計(jì)流量量程就過(guò)于狹窄,無(wú)法滿(mǎn)足不同時(shí)間不同生產(chǎn)情況用氣量的計(jì)量要求,大流量時(shí)計(jì)量誤差過(guò)大,也就是說(shuō)計(jì)量表超量計(jì)量,結(jié)果造成了較大的累積流量輸差。
原因查清后,經(jīng)認(rèn)真比較和分析,在不影響廠(chǎng)家正常生產(chǎn)的情況下,經(jīng)和廠(chǎng)家協(xié)調(diào)*終決定在無(wú)法更改流程的情況下改由雙表并聯(lián)計(jì)量,從根本上糾正了流量變化大所帶來(lái)的計(jì)量誤差。運(yùn)行一年來(lái),計(jì)量正常,以3000M3/d計(jì),一年累計(jì)減少計(jì)量損失天然氣達(dá)108萬(wàn)M3,按國(guó)家規(guī)定的價(jià)格1.8元/M3,創(chuàng)效115萬(wàn)元,效益十分顯著。