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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

作時間:2019-09-17  來源:  作者:
   
摘 要 由于运载车辆行驶过程中的颠簸和原油介质成分复杂等因素对天然氣流量計计量性能产生的影响,降低了原油流量计的检定准确度。为了提高天然氣流量計的可靠性,本文从天然氣流量計工作原理入手,着重探讨了橇装式天然氣流量計期间核查的必要性及方法。
0 引言
橇装活塞式天然氣流量計(以下简称天然氣流量計)是一种高准确度等级的在线实流检定标准装置,在原油贸易计量交接中,如果天然氣流量計失准,在量值传递过程中就会影响流量计的准确性。长庆油田计量站(点)分布点多、面广、线长,地理环境恶劣,并且随着油田产量的不断攀升,计量站(点)也随之增多,受检流量计的数量以每年 90 台的速度递增。为了确保原油动态计量交接的准确性与可靠性,在既要证原油计量交接的公平、公正性,维护油田公司的核心利益,又不能影响油田正常生产的前提下,长庆油田多采用橇装活塞式天然氣流量計去检定现场对被检流量计进行在线检定,才能保证油田流量计的周期检定。由于天然氣流量計运载车辆在行驶过程中避免不了颠簸,部分计量站(点)道路条件不好,油品杂质较多;另外,新投运管线里的杂物、焊渣等未清除干净,对天然氣流量計的计量性能影响较大。为了确保检定数据的准确可靠,有必要做好天然氣流量計的期间核查工作。
1 概述
1. 1 天然氣流量計工作原理
依据 JJG 209—2010《天然氣流量計》检定规程,天然氣流量計的工作原理是:当天然氣流量計内的置换器(球或活塞)在液体推动下,以一定的速度先后触发两个检测开关时,将置换出的液体导进标准器内,由标准器的指示值经换算求得天然氣流量計的标准容积值。流量计检定时,将天然氣流量計的标准容积值换算成流量计工作条件下容积值,与串联的被检流量计的指示值相比较,得到被检流量计的示值误差。
1. 2 期间核查的定义
依据 JJF 1001—2010《通用计量术语及定义》技术规范 9. 49 定义,根据规定程序,为了确定计量标准、标准物质或其它测量仪器是否保持其原有状态而进行的操作。即:期间核查是指为保持对设备校准状态的可信度,在两次检定周期之间进行的核查,包括设备的期间核查和参考标准器的期间核查。通过期间核查,确认仪器上次校准时的性能相对不变,或及时发现其量值失准并缩短失准后的追溯时间,以便尽可能降低检定成本和质量风险。
2 天然氣流量計期间核查的范围与考虑
2. 1 期间核查必要性分析
期間核查是對計量標准正常周期檢定的一種補充,任何測量儀器,由于材料的不穩定、元器件的老化、使用中的磨損、使用或保存環境的變化、搬動或運輸等原因,都能引起計量性能的變化。通過期間核查可以掌握天然氣流量計計量性能,確保流量量傳的准確可靠性。
期間核查的條件:
1)使用頻繁的;
2)使用或者儲存環境惡劣或者發生劇烈變化的;
3)使用過程中容易受損、數據容易變化或對數據存疑的;
4)脫離實驗室直接控制,諸如借出後返還的;
5)使用壽命臨近到期的;
6)首次投入運行,不能把握其性能的;
7)測量結果的檢測質量影響較大的;
8)經常需要拆卸、搬運、攜帶到現場的。
而天然氣流量計均滿足上述條件,因此有必要對天然氣流量計進行期間核查,通常是每半個檢定周期做一次。天然氣流量計的首次檢定周期是一年,後續檢定周期是三年。
2. 2 天然氣流量計核查方法选择
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准裝置來進行,這種方法首先要對天然氣流量計進行清洗,清洗後用二等標准金屬量器進行檢定,如果清洗不徹底會帶來附加誤差,而且工作量大,費時費力。
二是采用相同准确度等级的天然氣流量計进行比对,即用每个天然氣流量計测量同一台性能稳定的流量计,取每个测量结果的平均值作为被测量的非常佳估计值。目前我厂有 3 台橇装式天然氣流量計主要用于原油外输流量计、厂际和厂内部流量计的检定,为保证流量计的检定准确性以及周期检定要求,3 台橇装式天然氣流量計的自身检定周期刚好错开,即一年检定一台,用新检定好的天然氣流量計去核查另外两台天然氣流量計,具备核查条件。
3 天然氣流量計期间核查的实施
3. 1 确定仪器
期间核查用的主要仪器设备应符合或者优于表 1 的规定。
20190917145117.jpg
3. 2 制定核查计划
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及編號、核查的項目及技術指標、核查方法或核查規程、核查地點和時間安排,要充分利用現有的資源盡量降低運行成本,同時又要確保儀器設備能夠可靠運行,使得因儀器不准確而造成錯檢的風險降到非常小。檢查時間安排不必過細,實施時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,並做好記錄。
3. 3 实施核查
3. 3. 1 外观检查
天然氣流量計外觀檢查采用目測的方法進行,天然氣流量計所有的管段(不鏽鋼管材除外)外表面均應塗防護漆,管體不得有明顯的損傷,所有的焊接處應平整光潔,所有閥門不允許有鏽蝕。在工作壓力下,各連接處和閥門應無滲漏。
3. 3. 2 密封性试验
试验的目的是检查位移器在计量段内运行时与计量过程中与管壁之间的密封性能。要求在工作压力下持续 10min,若天然氣流量計各個連接處無滲漏,則密封性合格。
3. 3. 3 温度、压力仪表试验
天然氣流量計上安装有效温度计、壓力表、溫度變送器、壓力變送器,在进行检定前,连接好天然氣流量計,导通流程,待天然氣流量計、流量计系统温度平衡后,观察温度计、壓力表的读数,将温度计、壓力表的读数与溫度變送器、壓力變送器测量的数值进行比较,测量的结果必须一致,否则应查明原因。
3. 3. 4 天然氣流量計标准容积核查
选一台稳定性好的 DN150 腰轮流量计(型号:LL-150;准确度等级:0. 2 级;安装地点:输油站)按照规程规定,先用主导天然氣流量計(新检定好的天然氣流量計)对其进行检定,再分别用核查天然氣流量計进行检定,并将其结果与核查天然氣流量計检定数据比对,如图 1、图 2所示。
3. 4 核查结果处置
3. 4. 1 E n 值法
根据 JJF 1117—2010《计量比对》技术规范规20190917145131.jpg定,按照实验间比对结果用归一化偏差 E n 值进行评价的原则:
20190917145146.jpg
式中:Y 1 、Y 2 分别为参与比对的测量装置的测量结果;U 1 、U 2 分别为参与比对的测量装置的标准不确定度。
E n ≤1,比对结果可以接收,说明其计量特性未发生变化,参加比对的天然氣流量計性能良好;E n >1,应分析原因,说明参加比对的天然氣流量計标准容积值或重复性发生了变化,此时对天然氣流量計应进行清洗、检定,验证该天然氣流量計的技术指标是否符合要求,通过计算该核查天然氣流量計计量性能符合要求。
3. 4. 2 对比图法
对比图法比较直观,容易进行判定。从图 1 、图 2 所示的天然氣流量計对比数据可以看出,主导天然氣流量計与核查天然氣流量計的检定结果曲线基本保持一致,说明核查天然氣流量計计量特性未发生变化,从而验证了天然氣流量計的可靠性,确保了原油流量计量值的准确可靠。
3. 5 对期间核查的结果进行评价
期間核查結束後,對期間核查的結果進行評價,評價要包括以下兩方面:
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範圍,就要找出原因,提出整改意見,然後重新進行核查,直至符合要求。
2)核查中存在的問題,並作記錄,便于以後注意和改進。實驗室要對期間核查計劃的執行情況進行分析,定期進行評審。非常後,對期間核查的所有記錄以及相關文件整理歸檔。
3. 6 期间核查的注意事项
1)檢查檢測開關。檢測開關表面應清潔,無汙物。
2)检查电器系统。电器系统应该能控制天然氣流量計的正常运行。
3)专人负责操作天然氣流量計,操作时要细心。因为天然氣流量計检定要求数据有连续性,一旦中断,以前的数据就会作废。
4)排气。为保证检定天然氣流量計的重复性,在每一行程运行前应对天然氣流量計进行排气,确认无气后再进行检定。
4 结束语
根据天然氣流量計工作原理,结合油田生产实际,对应用的三台橇装式天然氣流量計经过进行期间核查,可以确保整套装置运行稳定,控制平稳可靠,检测数据准确可靠,减少计量纠纷的发生,完全满足了油田流量计周期检定需要,确保油田原油流量量值传递的准确可靠。
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