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石油行业LWGY系列涡轮流量计地面计量技术


文章日期:2017-09-27|阅读数:


石油行业常常需要计量油气水的产量,尤其是在目前油气资源日益短缺,石油价格飞涨的情况下,对油气水的计量工艺要求不断提高,传统的计量手段已不再适用油田开发新形势的需要。LWGY 系列涡轮流量传感器吸取了国内外流量仪表先进技术,经过优化设计,具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏,安装维护使用方便等特点,广泛用于测量封闭管道中与不锈钢 1Cr18Ni9Ti、2Cr13 及刚玉 Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用,且无纤维、颗粒, - 6 2等杂质 工作温度下运动粘度小于 5 × 10 m /s 的液体,对于运动粘度大于 5 × 10 - 6 m2 /s 的液体,可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示仪表配套,还可以进行定量控制、超量报警等,是流量计量和节能的理想仪表。
石油行业LWGY系列涡轮流量计地面计量技术
1、流量计量的原理:
   涡轮流量计是利用置于流体中的叶轮感受流体平均速度的流量计,与流量成正比的叶轮转速通常由安装在管道外的检测装置检出,它由涡轮流量传
 
感器和显示仪表组成。  
流经变送器的流体体积流量可表示为:  
qv  = f /k ( 1)
 式中: qv ——— 流经变送器的流体体积流量,L /s; f——— 电信号的频率( 它同叶轮转动频率有正比关系) ,次 /s; k——— 常数,亦称仪表系数,次 /L。
 式( 1) 也可改成
 
k = f /qv ( 2)

由( 2) 式可看出,仪表系数 k 是变送器输出电信号的频率 f 同流经仪表的液体体积流量 qv 的比值。输出频率信号的流量计都有仪表系数这一特征常数,它能帮助了解和掌握仪表性能,同时也对流量仪表的检定有重要意义。
 
2、系数的确定:
 流量计一般安装在分离器的油水排放管线处,通过其端口与分离器现场总数据传输控制箱连接,流体流过时冲击涡轮产生旋转,从而使数据显示在仪表上,再由数据线传输给总线电缆,总线电缆通过电流的形式传输给数据采集软件,软件通过对数据
 分析进行显示。由于它受流体的密度、粘度、温度等的影响,计量系统每次要进行校验。
 计量系统的校验分两项内容: 是对系统温度补偿的有效性进行评定; 第二是对系数 k 的确定。

2.1、系统温度补偿的有效性评定:
 液体的密度 ρ 是温度 t 的函数,在一定的温度范围内,可用二次多项式来表示,也可通过回归法求得函数式 ρ = f( t) ,都能得到较好的拟合效果。当然温度补偿的有效性如何,还要通过校验来证明,这个工作可以在实验室内进行。

2.2、系数 k 的确定:
 首先以涡轮上的系数记 k' 为输入显示控制仪表,把标定所用的流体重量设定为 G'm ,启动流量系统,把计量过的流体用汽车衡或磅秤称重,其值设为Gm 时,流量系数 k 可通过下式计算,即
k = k'G'm /Gm ( 3)
 把 k 值输入显示仪表,再计量重量为 Gm 的液体,通过称量法来校对是否超差。
 确定系数 k 时所用的流体重量要大于 1 ~ 2 t,以减少其它因素对计算值的影响。当发货的批量较少时,如几十千克,这时的计量可能超差,这主要是由于电磁阀不能及时关闭造成的,有的显示控制仪对此有特别的考虑。
 实际上,其它输入频率信号的流量计,如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、涡轮流量计等都可以用( 3) 式确定流量系数。
 
3、系统计量的不确定度:
 
此系统的计量误差来源由以下几项:
 
( 1) 流量系数的重复性误差: δm  = 0. 05% ;
 
( 2) 流量显示仪表的误差: 接受频率信号的流量仪表,其积算精度一般可达 0. 1% ,这里取 δ2 = 0. 1% ;
 
( 3) 系数标定时所用衡器的误差: δ3 = 0. 1% ; ( 4) 由于温度不能完全有效补偿而引入的误差。这个误差通常很小,在此不予考虑。用方和根法合成的总不确定度为:
 
            ( 4)
μ = ±   δ12 + δ22 + δ32 = ± 0. 15%
         

4、结论:
 LWGY 系列涡轮流量计较适合石油行业液体的计量,它不仅安装方便,测量准确,在安全性能、技术性能、一次性投资以及长期运行费用上也有很大的优势。通过不断改进和完善,涡轮流量计在各个领域已经开始投入使用,尤其是在石油行业应用更加广泛。


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