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天然氣流量計的使用和校核
安裝天然氣流量計時應(yīng)滿足保證其正常工作的一系列要求。如果液休中存在的機械雜質(zhì)量超過天然氣流量計結(jié)構(gòu)的允許值,管段的起點應(yīng)安裝輔助過濾器。過濾器是圓簡形容器,其相對的兩個方向有兩個短管,一個進,一個出。短管口徑大約比天然氣流量計口徑大一倍。圓筒底部有放水排污短管。頂蓋可以拆卸,其上安裝放氣閥。殼內(nèi)安裝過濾元件,它與圓筒垂直軸線呈45°角。濾網(wǎng)濾掉固體機械順粒,被濾穎粒的粗細取決于濾網(wǎng)孔眼的大小。渦輪流童計濾網(wǎng)孔眼的大小可以為2~10毫米。過濾器堵寒時拆下頂蓋,取出濾網(wǎng)清洗。
流量計的前面和后面應(yīng)有一定長度的直管段,使液流沿管截面均勻分布。為在檢修和檢查時拆除天然氣流量計,天然氣流量計前、后都應(yīng)安裝閘閥。如果有任何繞過流量計的旁通管線,其上設(shè)里的閥門應(yīng)保證關(guān)閉得十分嚴(yán)密,并設(shè)有檢查其嚴(yán)密性的裝置。并聯(lián)安裝幾臺天然氣流量計時也應(yīng)滿足相同的條件。組成管匯時應(yīng)注意留有足夠的壓力儲備,以克服天然氣流量計和過濾器上的損失。過濾器上的壓力損失取決于它的堵塞程度,可達0.2兆帕。
在通常條件下,天然氣流量計前的直管段大約等于管子直徑的20倍。直管段的額定長度隨液流速度的降低、液體密度的減小和粘度的增大而縮短。天然氣流量計后的直管段的長度大致為天然氣流量計直徑的10倍。為了縮短直管段的長度,可采用液流整流管。整流管是一組直徑相當(dāng)小的管子,安裝在導(dǎo)管中(圖32)。小管子的直徑應(yīng)該不大于0.1D, (D,為導(dǎo)管的公稱直徑),其數(shù)目不少于4根。整流資的長度為(2~3)Dt。有液流整流管時,天然氣流量計之前直管段的長度應(yīng)不小于1OD,。在流量很大的情況下,采用幾臺天然氣流量計并聯(lián)的方式,并聯(lián)安裝比用一臺天然氣流量計有以下*性.
1.并聯(lián)安裝幾臺流妞什可以擴大通過能力的范圍,在這個范民內(nèi)保證流zui計在給定的誤差下正常使用,因為可以逐個切斷天然氣流量計,故能使測量系統(tǒng)總的通過能力下降,并可相應(yīng)地降低允許流量的低限。
2.如果考慮天然氣流量計是可以有一些超載的,那末,就是其中之一發(fā)生故障或進行檢修,并聯(lián)流程依然有的工作能力。
3.如果考慮液流沿并聯(lián)線的分布實際是不變的,則并聯(lián)線上各個天然氣流量計的讀數(shù)可以在電子儀表上對照,因此可以對天然氣流量計進行校正。一個天然氣流量計發(fā)生故障可以很快發(fā)現(xiàn),并把相應(yīng)的信號傳輸給值班操作人員。
4.并聯(lián)安裝的天然氣流量計可在小容積的標(biāo)定管上校核,并聯(lián)安裝時每臺天然氣流量計應(yīng)有自己的指示儀表。
使用天然氣流量計時必須經(jīng)常給轉(zhuǎn)動零件的支承添加潤滑油,及時沖洗過濾器,定期槍查內(nèi)表面和校核系數(shù)值。若發(fā)現(xiàn)天然氣流量計有故障,建議擬定易于迅速對系統(tǒng)的工作進行檢查和分析的故障搜索根圖。圖33列出這種框圖的實例。
移動式計量裝置是近年來采用的,也稱為計量標(biāo)定單元,其中包括計量核算所必須的全部設(shè)備。在總框架上除安裝有基本的、備用的和標(biāo)定用的累計天然氣流量計外,還有鎖閉用的閥件、過濾器、袱流整流管、溫度變送器、密度變送器、壓力變送器、含水量變送器和自動取樣器等等。裝里中還可以包括校核天然氣流量計讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體積管裝置。測量大流量的計量裝置中設(shè)有幾臺工作天然氣流量計。所有這些設(shè)備都預(yù)先在制造廠組裝,校核,然后提供給現(xiàn)場。
天然氣流量計的讀數(shù)引到連接所有被測參數(shù)指示儀表的公用儀表板上。通常,計量裝置控制柜有計算裝置,用這種裝置確定折算的和不折算的流量值,把數(shù)量折合成質(zhì)量單位,確定“凈重”質(zhì)量等等。有計算裝置時,如果在它的存儲器中存入天然氣流量計的誤差與流量的關(guān)系,可以提高測量精度。在這種情況下,偏離線性的偏差能自動修正,實現(xiàn)高精度測量。
天然氣流量計工作時,由于零件磨損,使轉(zhuǎn)速與液流速度之間的線性關(guān)系遭到破壞,導(dǎo)致儀表誤差(輸油量的測zui值和真實值的差值)增大。因此,讀數(shù)的正確性和天然氣流量計的誤差應(yīng)系統(tǒng)地校核,以確定精度降低的因素。校核的間隔時間和方法取決于結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、工作條件和用途,目前沒有相應(yīng)的規(guī)定。校核周期主要根據(jù)經(jīng)驗確定,在開始的一段時間內(nèi),天然氣流量計是經(jīng)常校核,比如每月一次,以后可以間隔久一些。
校核渦輪天然氣流量計的基本要求有下列各點,
1.校核器具的誤差不應(yīng)超過工作天然氣流量計要求誤差的1/3;
2.確定誤差時應(yīng)該用工作液體,
3.校核時必須保證流量在整個待校核的測量范圍內(nèi),
4。校核時應(yīng)保證流量穩(wěn)定(在2.5%范圍內(nèi))、溫度穩(wěn)定
(±0.5℃)和壓力穩(wěn)定(±0.1兆帕)。
在使用地點用標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計來校核天然氣流量計zui為簡單易行??捎脺u輪天然氣流量計做標(biāo)準(zhǔn)表,它的通過能力要與工作天然氣流量計的通過能力相適應(yīng),在測量點的誤差應(yīng)為工作天然氣流量計允許誤差的1/3。
標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計要位于液流上方,與被校天然氣流量計串聯(lián)(圖34),使通過標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計和被校天然氣流量計的液體處于同一溫度和同一壓力條件下。標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計的連接流程應(yīng)保證通過被校天然氣流量計的液流原封不動地通過標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計。工作流zui計和標(biāo)準(zhǔn)流童計之間應(yīng)無滲漏,通常用檢查旋塞閥來發(fā)現(xiàn)滲漏。
按照天然氣流量計‘起動’的信號,同時開始對被校核天然氣流量計和標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計磁感應(yīng)變送器發(fā)來的脈沖進行計數(shù)。
在流量為額定通過能力的40%, 60%,80%和的各點各進行三次測量。每次測zui的誤差由下式算出。
式中 ni—第i次測量時被校核天然氣流量計的脈沖計數(shù)器的讀數(shù),
K—被校核天然氣流量計的刻度系數(shù),
n01—第i次測量時標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計的脈沖計數(shù)器的讀數(shù),
Ko1-標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計相應(yīng)于該流量點的系數(shù)。
天然氣流量計的誤差取所得一系列誤差中的zui大值。
如果天然氣流量計的實際誤差值小于或等于其允許誤差的極限,那么它可以用,否則應(yīng)更改刻度,并確定新的系數(shù)值。
更改刻度與校核類似。
每次測量按下式確定被校核轉(zhuǎn)換器的換算系數(shù):
式中ki-被校核天然氣流量計的換算系數(shù),
ko—標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計在該流量下的換算系數(shù)(按鑒定書);
n1、n0i—脈沖計數(shù)器在測量時間內(nèi)從相應(yīng)的被校天然氣流量計和標(biāo)準(zhǔn)天然氣流量計的變送器累計的脈沖數(shù).
每個流量的測景不少于三次,按它們確定該流量點換算系數(shù)的平均值
校核天然氣流量計可以通過對罐內(nèi)油品的計量來進行。此時從天然氣流量計流出的全部油流進入油罐中。經(jīng)過天然氣流量計的油品總量按油罐計量裹確定。
保證天然氣流量計以高精度校核的zui方便的裝置是標(biāo)準(zhǔn)體積管裝置(TRIY),它又叫做標(biāo)定管。標(biāo)定管的基本部件是校準(zhǔn)容積的管段,其兩個界限標(biāo)記之間的容積已經(jīng)測量。管內(nèi)液體用隔離球(活塞)推出。球為空腔的,由橡膠制成,其直徑稍大于管內(nèi)徑,球內(nèi)壓入液體(水、防凍液)。在校準(zhǔn)管段的起、終點安裝檢測器—隔離球通過的信號器(圖35)。校核天然氣流量計的原理是:統(tǒng)計隔離球在兩個檢測器之間運動過程中天然氣流量計的脈沖數(shù)。這些脈沖由檢測器控制,記錄在專門的指示器上。*個檢測器的信號接通指示器上的脈沖記數(shù)線路,第二個檢測器的信號切斷該線路。指示器上記錄的脈沖數(shù)乘以天然氣流量計的系數(shù)是天然氣流量計的讀數(shù)。
這些讀數(shù)與已知的高精度TfY的容積相對照。若有偏差,則相應(yīng)地改變天然氣流量計系數(shù)。因為標(biāo)定管容積測量誤差不超過0.02%.
校核時記錄的天然氣流量計的脈沖數(shù)應(yīng)不少于10000。標(biāo)定管的zui小容積由準(zhǔn)備用它進行校核的天然氣流量計的通過能力來確定,應(yīng)不小予1小時額定流量的0.5%。為校核通過能力為4000米3/時的天然氣流量計,標(biāo)定管的容積不得小于20米,這是一個龐大而昂貴的結(jié)構(gòu)。
校核時得到的所有數(shù)據(jù)應(yīng)折算為標(biāo)準(zhǔn)條件(標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力)下的數(shù)值。為確定校核條件,標(biāo)定管配置溫度計和壓力表。壓力表安裝在裝置的進口和出口,溫度計安裝在三個點—起點、中點和終點。溫度計的分度值應(yīng)為0.2℃。
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