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便携式超声波流量计在油田的使用剖析

随着科技的发展与应用的拓展,人们对于仪表产品的易用性与灵活性提出了更多的要求,与此同时,仪表行业的产品升级换代的工作也在加速进行,

跟着科技的开展与运用的拓宽,人们关于外表产品的易用性与灵敏性提出了更多的要求,与此同时,外表职业的产品升级换代的作业也在加速进行,近年来呈现了许多类型的新式外表,便携式超声波流量计就归于其间一种。便携式超声波流量计归于超声波流量计的一种,超声波流量计作为一种以超声波时差式和多普勒办法作业的流量外表,由于超声波流量计的流量丈量精确度简直不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非触摸及便携式丈量外表,故可解决其它类型外表所难以丈量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量丈量问题,其优异的功能赢得用户的宠爱。便携式超声波流量计具有设备方便、运用灵敏的特色,但在运用时有必要掌握精确办法。经过多年对现场操作经历的总结,发现运用便携式超声波流量计易忽视的问题,剖析产生该问题的原因并提出了解决问题的办法。别的,鉴于非触摸丈量特色,再配以合理的电子线路,一台超声波流量计可习惯多种管径丈量和多种流量规模丈量,因而,其习惯才能是其它外表不行比较的。

本文则是针关于便携式超声波流量计在出产中运用的详细特色向各位介绍,让朋友们关于超声波流量计的特色有一个更为深化的知道,进步外表运用的才能和功率。


运用便携式超声波流量计时简单忽视的问题

现在在油田的许多单位都运用便携式超声波流量计,其用处便是作为“规范表”进行核对运用,即用来比对和测验在线流量计的精确性,或单井配量灌水时运用。但在实践运用中,不少用户由于对便携式超声波流量计的运用关键掌握欠好,丈量效果不行抱负,因而对便携式超声波流量计产生质疑。怎样才能精确运用便携式超声波流量计,使之能更好的服务于油田计量是计量作业人员需研讨讨论的课题。经过多年对便携式超声波流量计检定定论进行计算发现:便携式超声波流量计的技术指标与其它速度式流量计根本相同,并且当流速足够大时其线性还优于其它流量计。那么为什么在实践运用时会呈现便携式超声波流量计丈量禁绝的问题呢?经过对FLD120系列便携式超声波流量计在探头设备、差错及管道原料等方面进行剖析总结,发现用户在运用便携式超声波流量计时简单忽视以下几个重要问题。

1 输入管道参数不精确形成的差错

便携式超声波流量计探头在管道外部设备,它直接丈量的是管道内流体的流速,流量是流速与管道流转面积的乘积,而其管道面积和换能器设备的间隔都是运用者根据不同丈量点的参数人工输入流量计后计算出来的,这些参数的精确与否直接影响到丈量成果。也便是说:假如输入了一组不精确的管道参数,会直接形成丈量成果的不精确,试验如下。

(1)输入管径差错与丈量成果的联系

试验时用一台型号为FLD120Y1-A的便携式超声波流量计,先设备在管道的规范方位经过检定合格后,在管道固定不变的状况下顺次输入不同差错的管径再与规范表相比较。依照上述操作顺次设备在四种不同的管径后其成果与规范表相比较,试验成果见表1。

从试验中能够得出:丈量成果差错大约是输入的管径设置差错的2倍,这与差错传递理论共同:

由Q=лD2v/4

dQ=лDvdD/2

得σQ=dQ/Q=2dD/D=2σD

以上:Q为流体流量,

D为管径,

σQ为流量差错,

σD为管径差错。

管道内径输入不精确所引起的差错对在小管径上运用便携式超声波流量计进行流量丈量时更是不容忽视。例如:内径丈量的绝对差错同样是1mm,对DN1000管线来说其内径相对差错为0.1%,而对DN100管线来说其内径相对差错为1.0%。而流量是与内径的平方成正比的,同样是1mm的内径丈量差错对DN1000管线所带来的流量丈量差错仅有0.3%左右,而关于DN100管线所带来的流量丈量差错却有3%左右,可见便携式超声波流量计运用管线口径越大丈量越精确,管线口径越小,丈量越难掌握。所以便携式超声波流量计适用于大口径管线上的丈量。

(2)管壁厚度差错与丈量差错的联系

试验时用一台型号为FLD120Y1-A的便携式超声波流量计,先设备在管道的规范方位经过检定合格后,首要在设备方位固定不变的状况下改动输入壁厚参数得出成果与规范表相比较。然后依照上述操作顺次在四种不同口径的管线上测得成果与规范表相比较,试验成果见表2。

从试验数据能够看出,管壁厚度输入越大其测得差错越大。所以,管壁参数输入对丈量成果有直接影响。

因而,管道参数的获取最好是用实践丈量的办法,一般用厚度丈量仪进行承认。由于实践的施工状况往往和规划的参数有收支,运用一段时刻的管壁厚度也会由于腐蚀等原因产生改变。

(3)管道原料及内衬对丈量的影响

被测管道原料及内衬输入有误时,也会形成换能器设备间隔的计算过错,使超声波的入射角产生差错,丈量精度下降严峻时将不能丈量。试验证明,管道内衬对丈量的影响主要是它形成了实践管径的改变。设备了内衬的管道使过水截面积削减,经过流速换算的流量相应偏小,丈量差错与管道截面积改变成正比。如内衬过厚而设置时被疏忽或与管壁有空隙时则一般产生勘探或信号过错,因而丈量时应根据实践精确输入内衬原料及厚度。实践运用中,遇到管内壁结垢相对均匀、信号根本正常时,可对内衬做必定补偿,以削减丈量差错。管道原料及内衬对丈量的影响反映在声波在各种介质中传达速度的差异上,若原料的设置声速大于实践的声速,则丈量成果偏大,反之则偏小。

2 流量计设备及运用条件的要求

(1)设备在直管段不同方位与规范表比较的相对差错

便携式超声波流量计换能器设备一般要求流量计上、下流别离有10倍和5倍以上管径的直管段,以确保被测介质的流态满意外表精度要求。实践运用时常常不能找到满意要求的设备方位,使得流场不稳定。

试验时用两台型号为FLD120Y1-A的便携式超声波流量计,先后设备在规范方位检定合格后,再把两台流量计先后设备在非规范方位,其测得数据与规范表作比对,其试验成果见表3、表4。

成果标明:下流直管段设备间隔比上游直管段影响小,上游有3倍以上管径的直管段时可根本满意要求。当上游直管段不行(紊流严峻),如在弯头、阀门、泵、阀之后装表时,一般表现为正差错。不少用户受外表丈量空间的约束,在不能满意设备要求的方位丈量,由此形成了丈量差错的加大,因而在设备间隔较小的当地应首要确保上游的设备间隔。

(2)钢管V法设备换能器距离差错与丈量差错的联系

试验时用一台型号为FLD120Y1-A编号为Q3A2254T的便携式超声波流量计,设备在管道的规范方位经过检定合格后,移动换能器距离与规范表作比对。依照上述操作顺次设备在不同口径管道的方位上进行试验,成果见表5。

试验标明:换能器距离的定位过错形成的差错,直接影响丈量成果,严峻时信号太弱或找不到信号。换能器径向错位一般对丈量成果影响甚微,但会联系信号强弱。设备时要求声束穿过管道中心,不然会由于声波发射与接纳视点不符使信号严峻衰减,直至不能丈量。

便携式超声波流量计的影响及检定

1 设备环境、耦合剂、信号电缆对丈量的影响

便携式超声波流量计大都选用多脉冲、宽频带信号,具有必定抗电磁搅扰才能,但在设备现场存在高频,特别是变频搅扰源时不能彻底正常作业。换能器信号电缆不易过长,且应运用特定阻抗的同轴电缆,专用端头,中心不能有接头。超声耦合剂尽量运用导声功能好、不易混入气体的粘性物质,如水玻璃、凡士林等。

2 没有正确对超声波流量计进行检定

任何流量计运用前都需求进行检定或校准,便携式超声波流量计在这一点尤为重要。由于便携式超声波流量计一般装备多组换能器,别离适用于不同的管径规模,每组换能器与主机的调配按理论都是一套独立的流量计。因而,假如只在小管径的流量规范设备上用小换能器对便携式超声波流量计进行检定或校准,那么在运用时假如用大换能器丈量流量,就等所以运用未经检定或校准的流量计,其计量精确性是无法确保的。正确的办法是以用户自己的运用状况为参阅根据,尽可能在与运用管道口径相同或挨近的流量规范设备上对便携式超声波流量计进行多条管道的检定或校准。至少要确保流量计装备的每组换能器都要进行检定。流量计检定或校准证书上都会给出几组换能器的外表批改系数。在运用流量计时,要确保正确输入对应换能器的外表批改系数。

便携式超声波流量计的缺陷和局限性

(1)传达时刻法的便携式超声波流量计只能用于清洁液体和气体。

(2)外夹装换能器的超声波流量计不能用于面料或结垢太厚的管道,不能用于部分有洼陷或凸出物的管道,以及不能用于管壁锈蚀严峻的管道。

(3)现在国内出产现有超声波流量计不能用于管径小于DN25mm的管道。

(4)国内对超声波流量计的研讨制作还在初级阶段,其价格也相对较高。

流量计量是企业出产过程中重要的参数,特别是在油田节能节水等环保方面得到了越来越多的运用。便携式超声波流量计是一种新式的流量外表,它的方便性和经济性是其它流量计无法比较的。但该类外表所产生的许多随机差错还要持续研讨与讨论。如现场环境、电源频率的改变、管内壁结垢、管内夹藏气泡等都会使丈量差错值产生必定的改变。所以持续从实践中总结精确的丈量办法是用好便携式超声波流量计发挥其有用效果的长期性使命。

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