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      技術(shù)文章

      超聲波流量計在天然氣計量中的應用探析

      發(fā)布日期:2022-03-30  來(lái)源:陜西省天然氣股份有限公司  作者:郭衛濤  瀏覽次數:
      【導讀】:本文主要目的是探析超聲波流量計在天然氣計量中的應用。首先來(lái)分析超聲波流量計的相關(guān)概述性?xún)热,在此基礎上,分析超聲波流量計的運作依據,從而進(jìn)一步探討影響超聲波流量計在天然氣計量中應用的因素有哪些,最后在具體分析超聲波流量計在天然氣計量的應用策略。......

               摘要:本文主要目的是探析超聲波流量計在天然氣計量中的應用。首先來(lái)分析超聲波流量計的相關(guān)概述性?xún)热,在此基礎上,分析超聲波流量計的運作依據,從而進(jìn)一步探討影響超聲波流量計在天然氣計量中應用的因素有哪些,非常后在具體分析超聲波流量計在天然氣計量的應用策略;诖,本文通過(guò)對超聲波流量計在天然氣計量中的具體應用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析,保證檢測結果的精準性,希望能給相關(guān)人士提供一定的理論參考。

       
              天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料,隨著(zhù)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)工作的日益普及,對于天然氣需求量也順勢增加,在一定程度上對天然氣的計量工作也提出更為嚴格的要求,F階段,在天然氣計量中應用非常多的就是超聲波流量計,它的使用需要嚴格的操作流程,因其自身穩定性強、適應性高、操作簡(jiǎn)單的基本特征,將其應用到天然氣計量工作中,在天然氣的運行管道中安裝一對可以接受超聲波信號的換能裝置,對氣體流速進(jìn)行精準的測量。
       
      1 、超聲波流量計的相關(guān)概述性?xún)热莘治?/div>
              和孔板流量計、渦輪流量計等傳統流量計進(jìn)行對比分析,超聲波流量計具有測量管徑大、測量范圍寬泛、不受流體參數的影響、支持雙向計量等優(yōu)勢;但是它存在一系列的不足之處,具體來(lái)說(shuō):傳感器的安裝、直管段要求都比較嚴格;檢定有一定的難度;交叉干擾很容易影響測量的結果。
       
              超聲波流量計計量系統包括超聲波流量計及其所配套的流量計算機。流量計結構包絡(luò )流量計主體、超聲換能器、信號處理單元。超聲波流量計和流量計算機配套使用,可以保證測量得出的工況流量加以顯示、修正、轉換,非常終獲得工況流量,及時(shí)反映流量計的故障以及相關(guān)的報警信息,保證計量系統的精準性,具體包括正常測量模式、診斷模式、故障模式。
       
      2  超聲波流量計的運作依據分析
              超聲波流量計采用超聲波檢測技術(shù)測定氣體流量,借助脈沖線(xiàn)路開(kāi)展具體的運作活動(dòng),聲音脈沖朝著(zhù)線(xiàn)路起始點(diǎn)和結尾點(diǎn)運作。如果線(xiàn)路中沒(méi)有任何氣體運作,聲音傳播速率以同樣的波速朝著(zhù)起始點(diǎn)和結尾點(diǎn)進(jìn)行傳播。如果線(xiàn)路中氣體運作速度為零,朝著(zhù)氣流一面脈沖運作速度加快,逆流脈沖運作速度較低。因此,脈沖如果朝著(zhù)逆時(shí)針?lè )较蜻\轉過(guò)程中,聲道運作速度會(huì )持續增長(cháng),脈沖也會(huì )加大,大概有2個(gè)氣流運作速率系數[1]。朝著(zhù)逆流管道的一邊,聲道速率明顯減少,脈沖也隨之縮減。出現這樣的情況,是因為逆流脈沖需要去掉一個(gè)脈沖速率分量數值,不管是增加還是減少,借助超聲波流量計進(jìn)行適當的統計、計算,保證天然氣運作速率統計結果的精準性。
       
              超聲波流量計設備主要設置在一個(gè)弧形設備外側,在管道線(xiàn)路中沒(méi)有任何的遮蔽物,在具體運作過(guò)程中,將其布滿(mǎn)到整個(gè)運作線(xiàn)路,具有流動(dòng)性的直流按照管道線(xiàn)路進(jìn)行運作,結合氣流強弱、大小數值單一檢修統計具有一定的狹隘性質(zhì),所以超聲波流量計統計被廣泛的應用。超聲波流量計在天然氣計量中的應用,在保證恒定數值不變的基礎上,開(kāi)展相應的計量工作。這樣的運作模式,保證測量結果更加精準,實(shí)現時(shí)間估量的真實(shí)性,因為擴散時(shí)間、氣流運作速度、流速運作穩定性之間建立密切的聯(lián)系,所以,保證監測流量速度的精準性,才能保證非常后天然氣計量工作的精準性,更為切合具體的計量數值。
       
      3  超聲波流量計在天然氣計量中的影響因素
              將超聲波流量計具體應用到天然氣計量中,因為其本身的工作原理,會(huì )受到噪音、臟污、溫度、壓力等因素的影響,導致計量結果不太精準。非常好,噪音。在天然氣計量過(guò)程中,噪聲的來(lái)源是經(jīng)過(guò)天然氣管道的高速氣流、突出的探頭、整流器,另外,流量調節閥或者壓力也會(huì )產(chǎn)生噪音。噪音的影響,給天然氣計量帶來(lái)的誤差非常高可以達到2%,直接影響天然氣計量的精準性。
       
              第二,溫度和壓力。超聲波流量計系統的組成有流量計、溫度變送器、壓力變送器、流量計算機和在線(xiàn)組分分析儀等等,對此,在天然氣計量過(guò)程中,將組分和壓力、溫度分別輸入其中,通過(guò)流量計算機將工況流量轉化計算成用于貿易的體積量[2]。因此,壓力和溫度要精準的測量,保證計量的精準性。
       
              第三,臟污。天然氣中含有水、油、硫化鐵粉末或者其他的臟污,帶有臟污的天然氣在流過(guò)超聲波流量計時(shí),臟污會(huì )在管道內壁和超聲波探頭上堆積,嚴重影響超聲波流量計的計量精準性。
       
      4  、超聲波流量計在天然氣計量中的具體應用
              隨著(zhù)現代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超聲波流量計作為一種全新的天然氣計量方式,在精度、準確性等方面都高于其他傳統的天然氣計量方式,在現代化的天然氣計量工作之中具有非常寬泛的應用效果。
      (1)應用范圍
              在應用范圍方面,超聲波流量計適應全部的管徑氣體流量,具備更高的測量精準性,所以,超聲波流量計在實(shí)際的天然氣生產(chǎn)過(guò)程中具有更高的應用效果。在實(shí)際的天然氣工作過(guò)程中,超聲波流量計應用于大管徑的天然氣計量工作中,歸根結底,是因為超聲波流量計的成本較高。在具體的天然氣生產(chǎn)過(guò)程中,超聲波流量計主要應用于大管徑的天然氣輸送管道中,比如:在西氣東輸工程中,在4200km長(cháng)的輸送管道中,各級的管道門(mén)站、儲氣庫,分輸站以及LNG氣化站等對于天然氣的計量工作都使用超聲波流量計的測量手段。
       
              超聲波流量計具體應用在我們國家城市天然氣的管道輸送中。和傳統的渦輪式計量方式進(jìn)行對比分析,超聲波流量計可以有效的避免大部分影響因素的效果,促使其測量的結果更為精準化。根據我們國家城市天然氣管道的零散分布的基本特征,在各個(gè)用氣點(diǎn)都應該安裝分表,以此來(lái)進(jìn)行計量,提高超聲波流量計測量結果的精準性。
       
              將超聲波流量計具體應用到天然氣計量工作中,按照其使用范圍具體分為不同的類(lèi)型,其一,應用于高壓的氣體流量計量的流量計;其二,Q型超聲波流量計,主要應用于貿易計量;其三,流量計應用于氣體流量的生產(chǎn)過(guò)程中;        其四,主要應用于火炬氣體流量的流量計。根據流量計的使用范圍不同,流量計也存在一定的差異,足以體現流量計的應用范圍的寬泛性。不同的流量計在安裝方式和運行方式上有所不同,安裝原理比較相同,這就需要相關(guān)工作人員要對此進(jìn)行多加防范。
       
      (2)誤差的處理
              在天然氣計量工作中的數據存在誤差也是比較常見(jiàn)的情況,如果數據的誤差范圍比較小,就可以看作是正常的工作誤差,相關(guān)工作人員不需要對其進(jìn)行有效的處理;相反地,如果誤差較大,就說(shuō)明管道狀態(tài)出現異常,不符合國家規定的相關(guān)標準導致的。歸根結底,是因為在天然氣管道內部存在很多雜質(zhì),嚴重影響超聲波流量計的準確性。為了解決其存在的問(wèn)題,就需要相關(guān)技術(shù)人員定期對天然氣管道內部的材料、管道壁以及管壁厚度等參數進(jìn)行全面的檢查,保證天然氣管道內部的環(huán)境適合超聲波流量計的基本需求,不會(huì )影響任何計量結果。
       
              另外一方面,為了減少雜質(zhì)和附著(zhù)物對于天然氣計量工作準確性的影響,相關(guān)工作人員還需要及時(shí)清理內部的雜質(zhì),減少給超聲波流量計帶來(lái)的不利影響,保證天然氣管道內部氣體流通的順利性。
       
      5 、超聲波流量計在天然氣計量中的檢定
              超聲波流量計能夠對天然氣流量進(jìn)行精準的計量,一定要保證流量計的正常使用,所以,需要對超聲波流量計進(jìn)行有效的檢測。
       
              對于超聲波流量計的檢定,需要選擇專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的檢定單位,現階段,我們國家具有檢定資質(zhì)的單位有國家是由天然氣大流量計量站、國家站、成都以及重慶的天然氣分站。對于超聲波流量計的檢定主要應用在線(xiàn)實(shí)流檢定和離線(xiàn)實(shí)流檢定。通常條件下,對超聲波流量計進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)流檢定需要更高的設備和環(huán)境要求,但是滿(mǎn)足這些條件比較困難。但是現在,超聲波流量計檢定是借助離線(xiàn)實(shí)流檢定,但是,在線(xiàn)實(shí)流檢定的送檢成本更大、檢測更為精準性,所以,在日后的檢定工作中,在線(xiàn)實(shí)流檢定具有十分廣闊的發(fā)展前景,尤其是在交通條件更為便利的地區已經(jīng)實(shí)現了在線(xiàn)實(shí)流檢定。
       
      《超聲波流量計檢定規程》中對超聲波流量計的檢定周期進(jìn)行更為全面的規定,比如:在超聲波流量計中,如果具有自行診斷和報警的功能,那么超聲波流量計的檢定周期可以延長(cháng)至1—6年,基于此,超聲波流量計的研究機構在對其診斷和報警的技術(shù)進(jìn)行精準的研究,很容易延長(cháng)檢定周期,降低檢定成本。
       
      6  結束語(yǔ)
              超聲波流量計的安裝操作比較簡(jiǎn)單,具有十分寬泛的測量范圍,不會(huì )因為節流裝置的幾何變化而影響流量計的特征變化,保證天然氣的計量獲得更高、更遠的發(fā)展。但是,超聲波流量計很容易受到外界因素的干擾,比如:噪聲、溫度、壓力等,嚴重影響超聲波流量計的準確計量。因此,結合天然氣計量的使用情況,選擇非常為合適的超聲波流量計,精準測量,避免沉積物等影響天然氣計量的結果,非常終保證測量結果的真實(shí)性、精準性。

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