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分析超声波流量计的准确度

2021/11/18 19:34:23      点击:
一、前语

中石化两北油田分公司某配气门站选用现在比较先进的气体超声波流量计进行计量交接。超声波流量计有着其它流量计不行比较的优势,为了使其优势在实践生产中得到更好的运用,咱们通过对其作业原理进行剖析,并结合生产实践,对影响计量准确度的若干要素进行了剖析并制定控制对策,寻求好的工作状况.实现优秀的经济效益目标。

二、超声波流量计丈量原理

超声波流量计是时间直通式超声波流量计,声波由一个探头发射,另一个接收,不经管壁反射,声波由上游向下贱传输的时间f因为声波被气流推进)小于声波由下贱向上游传输的时间(声波被气流反向阻挠),通过上、下贱测得的传输时间差可以核算出气流的平均速度,然后核算出气体流量。

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三、影响计量准确度的现场要素剖析

根据超声波流量计的作业原理及现场工作状况剖析,噪声烦扰、气体所含杂质对超声波流量计计量系统准确度影响较为明显。

3.1噪声
某配气门站发现–台3400型超声波流量计作业不正常,瞬时流量频频出现漂移,上下贱计量效果差错较大。运用软件联接超声波流量计后,发现各个声道作业状况均不正常,A、B和C声道出现黄色警示,D通道出现赤色报警:噪音烦扰来自超声波流量计上游。经剖析,构成该状况产生的原因为现场工艺管线联接中,流量计与调压阀为直管段联接,并且距离较近,调压阀所产生噪音对流量计计量产生影响。

根据超声波流量计原理,结合实践状况具体剖析如下:

3.1.1噪声产生的原因因为具有较大压降的(调压阀)或气液过滤器(分别器)等设备可以产生必定频率规模的超声波噪声,当噪声的频率规模在超声波流量计的作业频率规模内时,就会对流量计的信号检测系统产生影响, 如果不及时处理,会导致流量计传输时间的丈量过错,然后引起计量的失败.噪声产生的大小根据阀门、气液过滤器的结构,规划压降的不同而不同。产生的噪声一旦构成.就会沿着阀门、气液过滤器的前、后管壁传播.当时、后有足够的压降时(卸/P a O.5),噪声烦扰会使超声波无法按照正常的次第结束超声波脉冲的接收。


3.1.2噪声对超声波流量计的影响流量计自身的超声波作业规模在80—180Ⅺiz之间,中心频率为120KHz,关于四声道、八个探头的超声波流量计而言,关于相同的频率噪声反响状况是不同的,不能简略的通过一个参数反映噪声对流量计的影响。当过滤器/阀门/管道等组成的系统的噪声信号不在此规模内,流量计的计量不会受到任何影响;当阀门,管道等组成的噪声信号在此规模内时,流量计的计量可以通过信号滤波器和整形来减小阀门,管道系统噪声的影响,但当噪声频率在120 KHz时,会导致流量计无法获取正常的计量信号,然后影响计量。

3.2天然气气质对超声波流量计计量的影响跟着气田、管道行业发展,天然气净化水平日渐进步.国内天然气分输站大部分都建造有旋风分别器和过滤分别器,除去天然气中的大颗粒杂质、粉尘和液态水。但在超声波流量计长期工作中,仍有不少的脏污逐渐的堆积在探头上,对计量构成影响。

某配气门站发现一路超声波流量计工作不稳定,流量信号时有时无。运用Mctcrlink软件联接超声波流量计后,发现ABCD四个声道均出现赤色报警,导致流量计无法计量。 拆出流量计探头后发现,管道内天然气气体气质太脏,粉尘太多,导致探头被粉尘包住,无法正常计量。对探头进行清理后,再次检查探头作业状况,发现探头康复正常作业。

根据超声波流量计原理,结合实践状况,可以总结出气体杂质对超声波流量计计量准确度影响如下:

1、因为超声波在不同介质中传播速度不一致,在探头上堆积粉尘、固体污垢后,流量计检测到的上下贱换能器之间的距离变小,根据公式(2),核算得到流速偏高,计量效果偏大。

2、根据超声波流量计原理可知,管道内径差错会引起计量效果差错。当固体杂质、铁锈等物质附着在筒体内壁后,减小了内径,导致管道实践横截面积减小,根据公式(3),核算得到计量效果偏高。

3、探头积尘严峻时,会导致超声波流量计无法计量。

四、减小影响要素的控制对策

针对已安装运用Daniel超声波流量计系统中存在问题,为了使表面可以在其性能规模内准确计量,咱们提出如下改进主张:

4.1减少噪音

a、考虑到过滤器/阀门等组成的系统噪声对超声波流量计或许产生的影响,应尽或许将计量表面和过滤器等易产生噪声的设备分别。

b、在流量计与产生噪声设备间增加消除噪声的设备(消音器)、汇管或

安装‘T型头.以减少过滤器等产生的噪声对流量计的影响。留意:‘T’型头的规划应根据具体工艺流程、工艺操作条件、阀门类型、压降等因数综合考虑后,确定‘叮”型头的结构和形式。

c、运用超声波信号滤波器、整流器对噪声信号进行处理。但效果有限。


4.2加强流量计工作环境稳定性


1、全部信号线屏蔽线按自控表面标准进行接地。

2、守时标定温度变送器,压力变送器,增加在线剖析仪。

3、守时清洗流量计探头、整流器、直管段。

4、对天然气气质进行前段过滤t确保探头干净度。