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流量計性能要求
選擇流量計在性能要求上考慮的內(nèi)容有:瞬時流量、累計流量、精確度、重復性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號特性和響應(yīng)時間等。不同測量目的,在流量計性能方面有不同選擇。如原油貿(mào)易結(jié)算計量對精確度要求較高;連續(xù)測量過程控制通常要求良好的可靠性和重復性,有時還要求寬的范圍度,對測量精確度要求應(yīng)放在次要地位;油田生產(chǎn)現(xiàn)場不要求流量計有太高的精度,但對原油物性和工況有較好的適應(yīng)性。

如既要計量總流量,又要應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中,如流量計既作為原油交接計量口,又要考慮原油管線泄漏報警裝置信號采集,流量計精確度的確定要在整個系統(tǒng)控制精確度要求下進行,因為整個系統(tǒng)不僅有流量檢測的誤差,還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素,如操作執(zhí)行環(huán)節(jié)往往有一定的誤差,對測量儀表確定過高的精確度是不合理和不經(jīng)濟的。流量計規(guī)范確定的精確度等級是在一定流量范圍內(nèi),如果在規(guī)定范圍內(nèi)使用,一般精確度有保證,超過規(guī)定的流量范圍,實際精確度比標稱值低,測定的流量低于流量計最小測量值時有可能流量計不啟動,通常流量計的使用范圍應(yīng)該在標稱范圍的30%~80%內(nèi)使用。用于貿(mào)易結(jié)算要求較高精確度,一般應(yīng)不低于于0.2級,還應(yīng)考慮精確度的持久性和檢定周期的關(guān)系,能否保證在整個檢定周期內(nèi)都合格。流量計的壓力等級應(yīng)高于工藝流程要求的壓力等級一個數(shù)量級,如工藝流程為4MPa,選用的流量計一般應(yīng)為6.4MPa。原油流量計都應(yīng)當具備防爆功能,防爆等級應(yīng)滿足油氣站、庫設(shè)計規(guī)范和安全要求。
重復性在過程控制應(yīng)用中是重要的指標,由流量計本身原理與制造質(zhì)量所決定,但在實際應(yīng)用中,流量計的重復性被許多因素如原油黏度、密度、周圍電磁場干擾等因素影響,因此要求重復性好的場所,不應(yīng)選擇環(huán)境、介質(zhì)和工況影響敏感的流量計。
容積式流量計通常以機械或脈沖頻率輸出,直接得到累計流量,具有較高精確度,適用于計量總量,如需輸出瞬時流量需配備相應(yīng)的發(fā)訊裝置。電磁流量計、超聲波流量計等在原理上是以測量介質(zhì)流速推導出流量,響應(yīng)快,適用于過程控制(如泄露報警),通過積算后也可獲得總流量。在流量計選型時應(yīng)考慮生產(chǎn)工藝所要求的測量精確度、生產(chǎn)現(xiàn)場流量的波動范圍、在什么測量范圍內(nèi)保證精確度、生產(chǎn)或管理要求流量計的檢定周期、是否要現(xiàn)場在線實液檢定、流量計的壓力等級、防爆等級等。
選擇流量計的通徑應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選流量計的上限流量和下限流量來選配,而不應(yīng)簡單地按管道通徑選用。通常設(shè)計管道流體最大流速是按經(jīng)濟流速來確定的。因為流速選擇過低,管徑粗投資大;流速過高則輸送功率大,增加運行費用。大部分流量計上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟流速,因此流量計通徑與管徑相同的可能性較大,安裝比較方便,如不相同也不應(yīng)相差太多,一般相鄰一檔規(guī)格,采用變徑管連接。
流量計范圍度為上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范圍愈寬。線性儀表有較大范圍度,0.5級容積式流量計一般為10∶1;0.2級容積式流量計一般為5∶1;非線性儀表則較小,通常僅3∶1,流量計精度越高范圍度越小,否則范圍度大。在選用時應(yīng)合理考慮兩者的關(guān)系。
安裝方面的考慮
不同原理的流量計對安裝要求有很大不同。例如差壓式、渦輪式流量計需要長的上游直管段,有些流量計則無此要求或要求較低。有些流量計需要考慮安裝位置與介質(zhì)流動方向、維護空間、安裝方向等。流量計計量性能受安裝狀況的影響很大,流量計誤差較大的原因,有一部分是安裝不善造成的。安裝方面考慮的因素有:流量計的安裝方向、原油流動方向、上下游直管段、閥門位置、振動、電磁干擾和維護空間等。
有些流量計水平安裝和垂直安裝在計量性能上有差別,例如原油垂直向下流動帶給流量計轉(zhuǎn)動元件額外力,會顯著影響性能,線性或重復性變壞。大部分流量計的安裝方向生產(chǎn)廠商作出規(guī)定,應(yīng)予遵守。安裝方向還取決于原油的物性,如水平安裝可能沉淀固體顆粒損害流量計軸承。有些流量計只能在某一流動方向工作,錯誤安裝成反向流動會損壞流量計。使用這類流量計還應(yīng)注意在誤操作條件下是否有可能產(chǎn)生反向流動,如有此可能就需要安裝止回閥以保護流量計。能雙向工作的流量計,正向和反向之間測量性能亦可能有些差異。維護空間的重要性常被忽視。一般來說應(yīng)能進入到流量計周圍,易于維護,并能有更換整機的位置。
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