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橇裝活塞式天然氣流量計期間核查的必要性與可行性

作時(shí)間:2019-09-17  來(lái)源:  作者:
   
摘 要 由于運載車(chē)輛行駛過(guò)程中的顛簸和原油介質(zhì)成分復雜等因素對天然氣流量計計量性能產(chǎn)生的影響,降低了原油流量計的檢定準確度。為了提高天然氣流量計的可靠性,本文從天然氣流量計工作原理入手,著(zhù)重探討了橇裝式天然氣流量計期間核查的必要性及方法。
0 引言
橇裝活塞式天然氣流量計(以下簡(jiǎn)稱(chēng)天然氣流量計)是一種高準確度等級的在線(xiàn)實(shí)流檢定標準裝置,在原油貿易計量交接中,如果天然氣流量計失準,在量值傳遞過(guò)程中就會(huì )影響流量計的準確性。長(cháng)慶油田計量站(點(diǎn))分布點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(cháng),地理環(huán)境惡劣,并且隨著(zhù)油田產(chǎn)量的不斷攀升,計量站(點(diǎn))也隨之增多,受檢流量計的數量以每年 90 臺的速度遞增。為了確保原油動(dòng)態(tài)計量交接的準確性與可靠性,在既要證原油計量交接的公平、公正性,維護油田公司的核心利益,又不能影響油田正常生產(chǎn)的前提下,長(cháng)慶油田多采用橇裝活塞式天然氣流量計去檢定現場(chǎng)對被檢流量計進(jìn)行在線(xiàn)檢定,才能保證油田流量計的周期檢定。由于天然氣流量計運載車(chē)輛在行駛過(guò)程中避免不了顛簸,部分計量站(點(diǎn))道路條件不好,油品雜質(zhì)較多;另外,新投運管線(xiàn)里的雜物、焊渣等未清除干凈,對天然氣流量計的計量性能影響較大。為了確保檢定數據的準確可靠,有必要做好天然氣流量計的期間核查工作。
1 概述
1. 1 天然氣流量計工作原理
依據 JJG 209—2010《天然氣流量計》檢定規程,天然氣流量計的工作原理是:當天然氣流量計內的置換器(球或活塞)在液體推動(dòng)下,以一定的速度先后觸發(fā)兩個(gè)檢測開(kāi)關(guān)時(shí),將置換出的液體導進(jìn)標準器內,由標準器的指示值經(jīng)換算求得天然氣流量計的標準容積值。流量計檢定時(shí),將天然氣流量計的標準容積值換算成流量計工作條件下容積值,與串聯(lián)的被檢流量計的指示值相比較,得到被檢流量計的示值誤差。
1. 2 期間核查的定義
依據 JJF 1001—2010《通用計量術(shù)語(yǔ)及定義》技術(shù)規范 9. 49 定義,根據規定程序,為了確定計量標準、標準物質(zhì)或其它測量?jì)x器是否保持其原有狀態(tài)而進(jìn)行的操作。即:期間核查是指為保持對設備校準狀態(tài)的可信度,在兩次檢定周期之間進(jìn)行的核查,包括設備的期間核查和參考標準器的期間核查。通過(guò)期間核查,確認儀器上次校準時(shí)的性能相對不變,或及時(shí)發(fā)現其量值失準并縮短失準后的追溯時(shí)間,以便盡可能降低檢定成本和質(zhì)量風(fēng)險。
2 天然氣流量計期間核查的范圍與考慮
2. 1 期間核查必要性分析
期間核查是對計量標準正常周期檢定的一種補充,任何測量?jì)x器,由于材料的不穩定、元器件的老化、使用中的磨損、使用或保存環(huán)境的變化、搬動(dòng)或運輸等原因,都能引起計量性能的變化。通過(guò)期間核查可以掌握天然氣流量計計量性能,確保流量量傳的準確可靠性。
期間核查的條件:
1)使用頻繁的;
2)使用或者儲存環(huán)境惡劣或者發(fā)生劇烈變化的;
3)使用過(guò)程中容易受損、數據容易變化或對數據存疑的;
4)脫離實(shí)驗室直接控制,諸如借出后返還的;
5)使用壽命臨近到期的;
6)shou次投入運行,不能把握其性能的;
7)測量結果的檢測質(zhì)量影響較大的;
8)經(jīng)常需要拆卸、搬運、攜帶到現場(chǎng)的。
而天然氣流量計均滿(mǎn)足上述條件,因此有必要對天然氣流量計進(jìn)行期間核查,通常是每半個(gè)檢定周期做一次。天然氣流量計的shou次檢定周期是一年,后續檢定周期是三年。
2. 2 天然氣流量計核查方法選擇
對于天然氣流量計的核查有兩種方法選擇:
一是采用檢定天然氣流量計的標準裝置來(lái)進(jìn)行,這種方法shou先要對天然氣流量計進(jìn)行清洗,清洗后用二等標準金屬量器進(jìn)行檢定,如果清洗不徹底會(huì )帶來(lái)附加誤差,而且工作量大,費時(shí)費力。
二是采用相同準確度等級的天然氣流量計進(jìn)行比對,即用每個(gè)天然氣流量計測量同一臺性能穩定的流量計,取每個(gè)測量結果的平均值作為被測量的#佳估計值。目前我廠(chǎng)有 3 臺橇裝式天然氣流量計主要用于原油外輸流量計、廠(chǎng)際和廠(chǎng)內部流量計的檢定,為保證流量計的檢定準確性以及周期檢定要求,3 臺橇裝式天然氣流量計的自身檢定周期剛好錯開(kāi),即一年檢定一臺,用新檢定好的天然氣流量計去核查另外兩臺天然氣流量計,具備核查條件。
3 天然氣流量計期間核查的實(shí)施
3. 1 確定儀器
期間核查用的主要儀器設備應符合或者優(yōu)于表 1 的規定。
20190917145117.jpg
3. 2 制定核查計劃
每年初編制年度期間核查工作計劃,增強工作的有序性,確保組織實(shí)施能行之有效,不流于形式。計劃一般包括要核查的儀器設備名稱(chēng)及編號、核查的項目及技術(shù)指標、核查方法或核查規程、核查地點(diǎn)和時(shí)間安排,要充分利用現有的資源盡量降低運行成本,同時(shí)又要確保儀器設備能夠可靠運行,使得因儀器不準確而造成錯檢的風(fēng)險降到#小。檢查時(shí)間安排不必過(guò)細,實(shí)施時(shí)可以根據檢定計劃適當作一些調整,以確保核查的正確性和有效性,并做好記錄。
3. 3 實(shí)施核查
3. 3. 1 外觀(guān)檢查
天然氣流量計外觀(guān)檢查采用目測的方法進(jìn)行,天然氣流量計所有的管段(不銹鋼管材除外)外表面均應涂防護漆,管體不得有明顯的損傷,所有的焊接處應平整光潔,所有閥門(mén)不允許有銹蝕。在工作壓力下,各連接處和閥門(mén)應無(wú)滲漏。
3. 3. 2 密封性試驗
試驗的目的是檢查位移器在計量段內運行時(shí)與計量過(guò)程中與管壁之間的密封性能。要求在工作壓力下持續 10min,若天然氣流量計各個(gè)連接處無(wú)滲漏,則密封性合格。
3. 3. 3 溫度、壓力儀表試驗
天然氣流量計上安裝有效溫度計、壓力表、溫度變送器、壓力變送器,在進(jìn)行檢定前,連接好天然氣流量計,導通流程,待天然氣流量計、流量計系統溫度平衡后,觀(guān)察溫度計、壓力表的讀數,將溫度計、壓力表的讀數與溫度變送器、壓力變送器測量的數值進(jìn)行比較,測量的結果必須一致,否則應查明原因。
3. 3. 4 天然氣流量計標準容積核查
選一臺穩定性好的 DN150 腰輪流量計(型號:LL-150;準確度等級:0. 2 級;安裝地點(diǎn):輸油站)按照規程規定,先用主導天然氣流量計(新檢定好的天然氣流量計)對其進(jìn)行檢定,再分別用核查天然氣流量計進(jìn)行檢定,并將其結果與核查天然氣流量計檢定數據比對,如圖 1、圖 2所示。
3. 4 核查結果處置
3. 4. 1 E n 值法
根據 JJF 1117—2010《計量比對》技術(shù)規范規20190917145131.jpg定,按照實(shí)驗間比對結果用歸一化偏差 E n 值進(jìn)行評價(jià)的原則:
20190917145146.jpg
式中:Y 1 、Y 2 分別為參與比對的測量裝置的測量結果;U 1 、U 2 分別為參與比對的測量裝置的標準不確定度。
E n ≤1,比對結果可以接收,說(shuō)明其計量特性未發(fā)生變化,參加比對的天然氣流量計性能良好;E n >1,應分析原因,說(shuō)明參加比對的天然氣流量計標準容積值或重復性發(fā)生了變化,此時(shí)對天然氣流量計應進(jìn)行清洗、檢定,驗證該天然氣流量計的技術(shù)指標是否符合要求,通過(guò)計算該核查天然氣流量計計量性能符合要求。
3. 4. 2 對比圖法
對比圖法比較直觀(guān),容易進(jìn)行判定。從圖 1 、圖 2 所示的天然氣流量計對比數據可以看出,主導天然氣流量計與核查天然氣流量計的檢定結果曲線(xiàn)基本保持一致,說(shuō)明核查天然氣流量計計量特性未發(fā)生變化,從而驗證了天然氣流量計的可靠性,確保了原油流量計量值的準確可靠。
3. 5 對期間核查的結果進(jìn)行評價(jià)
期間核查結束后,對期間核查的結果進(jìn)行評價(jià),評價(jià)要包括以下兩方面:
1)根據核查的結果確定儀器設備是否可以繼續使用,若核查結果超出規定的允許誤差范圍,就要找出原因,提出整改意見(jiàn),然后重新進(jìn)行核查,直至符合要求。
2)核查中存在的問(wèn)題,并作記錄,便于以后注意和改進(jìn)。實(shí)驗室要對期間核查計劃的執行情況進(jìn)行分析,定期進(jìn)行評審。#后,對期間核查的所有記錄以及相關(guān)文件整理歸檔。
3. 6 期間核查的注意事項
1)檢查檢測開(kāi)關(guān)。檢測開(kāi)關(guān)表面應清潔,無(wú)污物。
2)檢查電器系統。電器系統應該能控制天然氣流量計的正常運行。
3)專(zhuān)人負責操作天然氣流量計,操作時(shí)要細心。因為天然氣流量計檢定要求數據有連續性,一旦中斷,以前的數據就會(huì )作廢。
4)排氣。為保證檢定天然氣流量計的重復性,在每一行程運行前應對天然氣流量計進(jìn)行排氣,確認無(wú)氣后再進(jìn)行檢定。
4 結束語(yǔ)
根據天然氣流量計工作原理,結合油田生產(chǎn)實(shí)際,對應用的三臺橇裝式天然氣流量計經(jīng)過(guò)進(jìn)行期間核查,可以確保整套裝置運行穩定,控制平穩可靠,檢測數據準確可靠,減少計量糾紛的發(fā)生,完全滿(mǎn)足了油田流量計周期檢定需要,確保油田原油流量量值傳遞的準確可靠。
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