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天然气流量计使用和维护
点击次数:598 发布时间:2014-11-10

  天然气流量计是智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体,采取内置式组合,使结构更加紧凑,可直接测量流体的流量、压力和温度,并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正,采用双检测技术可有效地提高检测信号强度,并抑制由管线振动引起的干扰,采用国内的智能抗震技术,有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号,采用EEPROM技术,参数设置方便,可*保存,并可保存zui长达一年的历史数据,克服了普通仪表不能记录与读取历史数据的弊端。
目前采油三厂装有浙江天信仪表厂、浙江苍南仪表厂、浙江温州瓯海仪表厂生产的天然气流量计378块。其中50mm以上大口径气体流量计86块, 50mm以下口径气体流量计292块。
1 天然气流量计的结构和工作原理
1. 1 结构

图中: 1、壳体; 2、旋涡发生器; 3、压电传感器; 4、除旋涡整流器5、选择按钮; 6、积算仪
1. 2 工作原理
进入流量计的流体通过旋涡发生器产生旋涡流,旋涡流在文丘利管中旋进,到达收缩段突然节流使旋涡流加速。当旋涡流突然进入扩散段后,由于压力的变化,使旋涡流发生进动。在流动区域放置压电传感器以检测进动频率,经前置放大器进行整形放大处理,转换成频率与流量成正比的脉冲信号,zui后通过智能流量积算仪中CPU的运算、处理转换为流量累积值和瞬时值进行显示,此脉冲信号还可远传给用户计算机进行运算和显示。
2 在现场的使用情况
目前在石油、石化系统,该型号流量计主要如下场合使用: ①用于原油生产过程中的伴生气计量,主要安装于油液分离器的上部的天然气出口部位,经过分离的天然气经计量后,又混入集输管线,输往中转站。②用于原油中转、集输站库经过油气水三相分离器处理后,天然气储运计量。③用于原油集输站库生产用锅炉、热水加热炉等耗能设施的天然气消耗计量,经过上述加热设施产生的蒸汽和热水,作为载能工质用于原油储运中的伴热保温。④用于企业各二级单位间生产、生活天然气的内部交接计量。我厂近年来更换的50mm口径以上的89块智能型天然气流量计绝大部分都安装在带有天然气集气系统的35座中转站和8座联合站中,用以做湿气和返输干气的计量,其仪表的完好率和使用率都比较高,均达到95%以上。同时经统计对比绝大部分都与实际输气量相吻合,当然受生产变化较大的工况影响,有时与厂外输口对比会出现有些偏差的情况,由于我厂天然气计量系统庞大而复杂,其影响因素很多,但是出现较大偏差的现象在近几年很少发生,所以总体来讲智能天然气流量计运行还是比较可靠和稳定的。
目前使用的智能型旋进漩涡流量计,主要有如下特点: ①量程比≥ 1: 15,电路采用表面贴装工艺、结构紧凑。大屏幕LCD显示标准体积流量、标准体积总量、温度、压力和电池容量,显示清晰直观,读数方便。②采用微功耗高技术,内、外电源均供电,内电池可连续使用五年,整机功耗低,具有防爆功能,能够在油气集输站库内使用。③采用高性能微处理器和现代滤波技术,软件功能强大,性能优越; 具有485通讯和( 4~ 20) mA模拟及脉冲信号输出,方便集中控制和自动化管理。④采用独特的双传感器和电路处理技术,有效地解决了压力波动和机械振动对该类型流量计的干扰,计量准确可靠。集温度、压力、流量传感器和流量计算机于一体,可对被测气体温度、压力和压缩因子自动跟踪修正,直接计量气体在标准状态下的体积流量和总量。⑤无机械可动部件,稳定性好,维修量少,直管段要求低。⑥在使用与维护符合安装技术要求情况下,基本上不用维护,因此流量计应尽量避免振动、强磁场及随离流态干扰元件影响,测量介质尽量保证为纯净的单相流体。
2006年,我们对全厂50mm 以下口径的气体流量计进行检定,并把三个厂家的表检定情况绘制成下表:

3 维护和故障排除
3. 1 在检定工作中,主要出现以下几种故障现象
①接通电源后无信号输出; ②无流量时流量计有信号输出; ③累积流量示值和实际量不符合。
3. 2 产生以上几种故障的主要原因及解决方法
3. 2. 1 故障现象: 接通电源后无信号输出
原因: 管道无介质流量或流量低于下限值,检查电源与与输出线连接是否正确,前置放大器损坏(积算仪不计数,瞬时值为“ 0” ) ,驱动放大级电路损坏(积算仪计数正常)
解决方法: 提高介质流量,使用满足流量要求,采用正确接线方式,将前置放大器进行更换,zui后是更换驱动放大级中损坏的元器件。
3. 2. 2 故障现象: 无流量时流量计有信号输出原因: 流量计接地不良及强电和其他底线接线受干扰,放大器灵敏度过高或产生自激,压电传感器与前置放大器接地不良或断路,供电电源不稳,滤波不良及其他电器干扰。
解决方法: 正确接好地线排除干扰,更换前置放大器,检查线路使之正常,修理、更换供电电源,排除干扰。
3. 2. 3 故障现象: 瞬时流量显示不稳定
原因: 放大器灵敏度过高或过低,有多计、漏计脉冲现象,压电传感器插入深度调整不良,安装场所有不稳定振动及电气干扰,接地不良。
解决方法: 更换前置放大器,重调压电传感器插入深度消除不稳定震动和干扰,检查接地线路,使之正常。
3. 2. 4 故障现象: 累积流量示值和实际不相符
原因: 流量计仪表系数输入不正确,用户正常
流量低于或高于选用流量计的正常流量范围,流量计本身超差。
解决方法: 重新标定后输入正确的仪表系数,调整管道流量使其正常或选用合适的规格,重新标定。
4 结论
任何一类计量仪表都具有其特殊性,智能式天然气流量计也不例外。为了让该种仪表能够更好地服务于流量计量工作,来自于生产现场的实践经验表明,以下几项应予以重视: ①重视仪表选型; ②进行用前标校; ③搞好工艺安装; ④加强后期管理;⑤注意内部维护。

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