摘要:通過(guò)對(duì)油田采油廠流量計(jì)的使用分析,得出了儀表的正確選型和安裝是影響計(jì)量精度的重要因素。流量計(jì)正確選型的方法以及如何正確安裝流量?jī)x表,用以指導(dǎo)、規(guī)范流量?jī)x表的選型與安裝。
流量?jī)x表是采油廠油氣水重點(diǎn)能源計(jì)量?jī)x表,關(guān)系到采油廠的產(chǎn)量確認(rèn)、生產(chǎn)決策、能源消耗計(jì)量等,在采油生產(chǎn)中起著“標(biāo)尺”和“眼睛”的作用。但是采油廠的流量?jī)x表的選型、安裝存在著一定的問(wèn)題,認(rèn)為只要有儀表計(jì)量就行,至于計(jì)量準(zhǔn)不準(zhǔn),如何才能計(jì)量準(zhǔn)確卻很少有人研究。流量?jī)x表的選型與安裝直接影響著計(jì)量?jī)x表的計(jì)量精度,對(duì)于大口徑計(jì)量?jī)x表還影響它的周期檢定,計(jì)量精度不符合要求,周期檢定無(wú)法實(shí)現(xiàn),會(huì)嚴(yán)重制約采油廠的流量計(jì)量工作。因此,流量?jī)x表如何選型,如何安裝才能夠滿足采油廠流量計(jì)量,是一個(gè)值得從事計(jì)量工作的人員思考的問(wèn)題。
1樁西采油廠流量?jī)x表的使用現(xiàn)狀
采油廠使用的原油流量計(jì)以羅茨流量計(jì)為主,天然氣流量計(jì)主要是旋進(jìn)漩渦流量計(jì),水流量計(jì)有電磁流量計(jì)、磁電式流量計(jì)、電旋式流量計(jì)、高壓流量自控儀、通用電子流量計(jì)、智能流量測(cè)控儀等,通過(guò)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)流量?jī)x表的使用存在以下問(wèn)題,具體情況見(jiàn)表1。
采油廠流,儀表的使用現(xiàn)狀
由表1可以看出,每種流量?jī)x表都存在選型和安裝影響計(jì)量?jī)x表計(jì)量精度的問(wèn)題,因此,如何正確選型和安裝成為計(jì)量人員必須考慮和研究的問(wèn)題。
2流量?jī)x表的選型
2.1選型原則是儀表選型的基本尺度
（1）所選流量?jī)x表應(yīng)能滿足正常的生產(chǎn)計(jì)量需要，又能保證流量?jī)x表能夠隨時(shí)拆卸，進(jìn)行日常維護(hù)、保養(yǎng)和正常周期檢定（校準(zhǔn)/測(cè)試）。
（2）根據(jù)《計(jì)量器具使用許可管理辦法》，應(yīng)首選考慮通過(guò)管理局選型審查，取得計(jì)量器具使用許可證的生產(chǎn)廠家。
（3）選擇沒(méi)有計(jì)量器具使用許可證的生產(chǎn)廠家時(shí)，必須充分考慮計(jì)量性能和經(jīng)濟(jì)特性，通過(guò)資質(zhì)審查、選型實(shí)驗(yàn)和技術(shù)評(píng)定后推廣使用。
2.2精度等級(jí)的選擇是確定計(jì)量精度的基本提現(xiàn)
根據(jù)GB17167-2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》、GB/T20901-2007《石油石化行業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求》以及有關(guān)規(guī)定，流量?jī)x表的選型安裝表2執(zhí)行。
2.3儀表參數(shù)的提供是儀表選型的基本要求
（1）原油流量?jī)x表選型需提供的參數(shù)。
1）被測(cè)原油的含沙、雜質(zhì)情況。
2）被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力、實(shí)際工作壓力、最高工作溫度、最低工作溫度。
3）近期、遠(yuǎn)期的最大流量、最小流量、常用流量（常用流量選在儀表測(cè)量范圍的1/3~2/3之間為佳）。
4）儀表方便等級(jí)的要求（ExdIIBT4）.
5)表頭顯示（就地指示或遠(yuǎn)傳）。
6）累積流量最大值、累積流量最小值、瞬時(shí)流量顯示值位數(shù)。
7）信號(hào)輸出方式（脈沖輸出、電流輸出）。
8）測(cè)量重復(fù)性的要求（不超過(guò)流量計(jì)基本誤差限制的1/3）
（2）天然氣流量計(jì)選型需提供參數(shù)
1）天然氣的組分、密度。
2）被測(cè)天然氣的設(shè)計(jì)壓力、實(shí)際工作壓力、最高工作溫度、最低工作溫度。
3）近期、遠(yuǎn)期的最大流量、最小流量、常用流量（常用流量選在儀表測(cè)量范圍的1/3~2/3之間最佳）。
4）儀表防爆等級(jí)的要求（ExdIIBT4）
5)表頭顯示（就地指示或遠(yuǎn)傳）。
6)累計(jì)流量最大值、累積流量最小值、瞬時(shí)流量顯示值位數(shù)。
7)信號(hào)輸出方式脈沖輸出、電流輸出。
8）通信接口（RS-485）
9)測(cè)量重復(fù)性的要求。
(3) 水流量?jī)x表選型需提供的參數(shù)。
1)被測(cè)介質(zhì)清水、污水。
2)被測(cè)水污水的公稱壓力、最高工作溫度、最低工作溫度。
3）近期、遠(yuǎn)期的最大流量、最小流量、常用流量（常用流量選在儀表測(cè)量范圍的1/3~2/3之間最佳）。
4) 電磁類流量?jī)x表防暴等級(jí)的要(ExdIICT4、ExdIIBT4)
5）表頭顯示就地指示或遠(yuǎn)傳。
6）累計(jì)流量最大值、累積流量最小值、瞬時(shí)流量顯示值位數(shù)。
7）電磁類流量計(jì)信號(hào)輸出方式脈沖輸出、電流輸出。
8）測(cè)量重復(fù)性的要求（電磁0.25,磁電、漩渦流量計(jì):0.5,其他:1.0)。
9）磁場(chǎng)強(qiáng)度和介質(zhì)導(dǎo)電率的要求(磁場(chǎng)強(qiáng)度≤400A/m,介質(zhì)電導(dǎo)率≥5協(xié)μs/cm)。
10）電極材料、內(nèi)襯材料的要求(電極:不銹鋼,內(nèi)襯材料:聚四氟乙烯)。
3流量?jī)x表的安裝正確與否決定著儀表能否準(zhǔn)確計(jì)量
3.1齒輪和腰輪流量計(jì)的安裝
(1)齒輪和腰輪流量計(jì)可安裝在水平或垂直(直徑較小時(shí))管道上,安裝在垂直管道上時(shí),齒輪軸或轉(zhuǎn)子(腰輪)應(yīng)處于水平位置。
(2)在連續(xù)操作的場(chǎng)合,流量計(jì)應(yīng)安裝旁路閥和前后切斷閥,安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便。
(3)上游應(yīng)裝過(guò)濾器。當(dāng)液體中含有氣體時(shí),上游還應(yīng)裝除氣器。
(4)直徑大于或等于150mm的流量計(jì)和過(guò)濾器應(yīng)加支撐。
(5)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
3.2單轉(zhuǎn)子流量計(jì)的安裝
(l)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(2)安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便,盡量避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)烈振動(dòng)。
(3)新投用管線在流量計(jì)安裝時(shí)或使用前將管道內(nèi)的石子、焊渣及絲狀物等雜質(zhì)沖洗、清除干凈。
(4)當(dāng)液體中含有氣體時(shí),上游還應(yīng)裝除氣器。
3.3質(zhì)量流量計(jì)的安裝
(1)應(yīng)安裝于被測(cè)介質(zhì)完全充滿的管道上。
（2）宜安裝在水平管道上當(dāng)在垂直管道上安裝時(shí),流體宜自下而上流動(dòng),且出口留有適當(dāng)?shù)闹惫荛L(zhǎng)度。
(3)當(dāng)用于測(cè)量易揮發(fā)性液體(如輕烴、液化氣),應(yīng)是流量計(jì)出口處壓力高于液體的飽和蒸汽壓力;流量計(jì)不宜安裝于泵人口管道上;
(4)Ω管型質(zhì)量流量計(jì)在水平管道上的安裝,應(yīng)符合以下規(guī)定:①測(cè)量氣體時(shí),n型管應(yīng)置于管道上方;②測(cè)量液體時(shí), Ω型管應(yīng)置于管道下方。
(5)直管型質(zhì)量流量計(jì)在水平管道上安裝時(shí),應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對(duì)變送器的影響。變送器處的環(huán)境溫度不高于60℃。
(6)直徑不小于80mm的質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)加支撐。
(7)被測(cè)液體中可能含有氣體時(shí),應(yīng)加裝除氣器。
(8)宜加前后切斷閥和旁路閥,安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便。
3.4旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的安裝
(l)可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝,安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便。
(2)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(3)上游直管段不小于3D,下游直管段不小于2D若上游有閥門,上游直管段不小于5D,下游直管段不小于2D。
(4)當(dāng)管線較長(zhǎng)或距離振動(dòng)源較近時(shí),應(yīng)在流量計(jì)的上下游安裝支撐。
(5)避免強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。
(6)安裝流量計(jì)上游和下游應(yīng)同軸,降低應(yīng)力影響。
(7)安裝流量計(jì)之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。
(8)流量計(jì)應(yīng)有可靠的接地,防爆接地不應(yīng)與強(qiáng)電系統(tǒng)的保護(hù)接地公用。
3.5V形錐體流量計(jì)的安裝
(l)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(2)上游直管段不小于3D,下游直管段不小于ID。
(3)流量計(jì)上游和下游應(yīng)同軸,降低應(yīng)力影響,安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便。
(4)當(dāng)管線較長(zhǎng)或距離振動(dòng)源較近時(shí),應(yīng)在流量計(jì)的上下游安裝支撐。
(5)安裝流量計(jì)之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。
(6)流量計(jì)應(yīng)有可靠的接地,防爆接地不應(yīng)與強(qiáng)電系統(tǒng)的保護(hù)接地公用。
3.6通用電子流量計(jì)的安裝
(l)應(yīng)無(wú)應(yīng)力地安裝在水平或垂直管系上,不應(yīng)受管系的膨脹、收縮、變形及振動(dòng)的影響,并且要安裝、拆卸和操作方便,避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。
(2)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(3)上下游直管段長(zhǎng)度應(yīng)不小于10D。
(4)若測(cè)量介質(zhì)中雜質(zhì)較多,應(yīng)在前端加裝過(guò)濾器。
3.7磁電流量計(jì)的安裝
(l)直角式流量計(jì)一般應(yīng)直立安裝;直通式流量計(jì)可水平安裝,也可垂直或傾斜安裝。
(2)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(3)如果直通式流量計(jì)垂直安裝,應(yīng)將流量顯示儀前蓋打開(kāi),將面板及液晶顯示屏轉(zhuǎn)過(guò)900,以便讀數(shù)。
(4)安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便,盡量避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)烈振動(dòng)。
(5)上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)不小于5D,下游直管段應(yīng)不小于3D,且上游不應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)流量只能在表后進(jìn)行。
(6)新投用管線在流量計(jì)安裝時(shí)或使用前將管道內(nèi)的石子、焊渣等雜質(zhì)沖洗、清除干凈。如果被測(cè)介質(zhì)本身含有粗顆粒與纖維狀雜質(zhì),應(yīng)在流量計(jì)上游的直管段前安裝過(guò)濾器,其濾網(wǎng)的通面積應(yīng)大于管道內(nèi)經(jīng)截面積的1.5倍。
3.8高壓流量自控儀、自控裝置的安裝
(l)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
(2)安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便,盡量避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)烈振動(dòng)。
(3)新投用管道在流量計(jì)安裝或使用前將管道內(nèi)的石子、焊渣等雜物沖洗、清除干凈。
3.9電磁流盆計(jì)的安裝
(l)電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在被測(cè)介質(zhì)完全充滿的管道上,安裝位置應(yīng)安裝、拆卸、使用方便。
(2)一般計(jì)量場(chǎng)合,上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)不小于3D,下游直管段應(yīng)不小于2D;精確計(jì)量場(chǎng)合,上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)不小于10D,下游直管段應(yīng)不小于3D。
(3)插人式電磁流量計(jì)在水平或傾斜管道上安裝,探頭安裝在管道中心線平面上下45°的范內(nèi)。
(4)插人式電磁流量計(jì)探頭中心線應(yīng)與管道中心線垂直。
(5)當(dāng)被測(cè)流體不接地時(shí),電磁流量計(jì)應(yīng)與工藝管道絕緣隔離,其電源輸出信號(hào)應(yīng)采用變壓器隔離。
(6)當(dāng)被測(cè)流體接地時(shí),電磁流量計(jì)表體與工藝管道應(yīng)良好接地。
(7)管路中的介質(zhì)流向應(yīng)與殼體上的流量標(biāo)志一致。
4結(jié)束語(yǔ)
油田采油廠流量計(jì)的選型和安裝決定著流量計(jì)的準(zhǔn)確程度,與油田采油廠的產(chǎn)量確認(rèn)、生產(chǎn)決策、經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān),為了能夠獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù),儀表的選型和安裝也需要一定的管理制度來(lái)進(jìn)行約束和指導(dǎo),因此采油廠20n年年初同時(shí)制定了《樁西采油廠流量?jī)x表選型規(guī)范》和《樁西采油廠水流量?jī)x表管理規(guī)定》,一定會(huì)對(duì)采油廠的流量計(jì)量有著很大的推動(dòng)作用。
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