流量計的拆裝.docx

淺談超聲波流量計的拆裝以及檢定 摘要 簡述了DANIEL 超聲波流量計的工作原理、結(jié)構(gòu)。為什么我們超聲波流量計需要檢定以及如何檢定。同時，總結(jié)了福建LNG各站管線上流量計的拆裝的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：超聲波 流量計 檢定 計量法 拆裝 氣體引言天然氣流量計量是天然氣管道工業(yè)中最重要的測量環(huán)節(jié)，是企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易交接、經(jīng)濟(jì)分析和降低運行成本的主要因素，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與用戶利益。天然氣輸送管道常用的流量計量儀表主要有孔板差壓式流量計、氣體超聲波流量計和氣體渦輪流量計。眾所周知，超聲波流量計的流量測量準(zhǔn)確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可解決其它類型流量計所難以測量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。另外，鑒于非接觸測量特點，再配以合理的電子線路，一臺超聲波流量計可適應(yīng)多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應(yīng)能力也是其它流量計不可比擬的。結(jié)構(gòu)和原理 一、超聲波流量計的構(gòu)成：1、 DANIEL 超聲波流量計主要由如下部分組成：2、MARK II 變送器電子部件組成如下：3、MARK II 變送器主要電子部件有三塊板：DFI板,電源板和CPU板 4、超聲波探頭T-SLOT TRANSDUCER的組成如圖所示：二、超聲波流量計的基本原理1、超聲波流量計探頭2、時間直通式原理的技術(shù)特點 DANIEL 超聲波流量計是時間直通式超聲流量計 聲波由一個探頭發(fā)射另一個接收，不經(jīng)管壁反射 聲波由上游向下游傳輸?shù)臅r間(由于聲波被氣流推動)小于聲波由下游向上游傳輸?shù)臅r間(聲波被氣流反向阻擋) 這兩個時間之差與氣流的速度存在某種對于關(guān)系 從上下游測得的傳輸時間可以計算出氣流的平均速度和聲波的速度3、 用于天然氣流量測量的超聲波流量計使用的是傳播時間法.直射式超聲波流量計的工作原理示意圖超聲波流量計流量方程任意一對傳感器單通道流量計多通道流量計4、流量計算的步驟 測量每個通道的聲波傳輸時間 計算每個通道的速度 計算平均速度 流速乘以截面積為什么進(jìn)行檢定國務(wù)院計量行政部門負(fù)責(zé)建立各種計量基準(zhǔn)器具，作為統(tǒng)一全國量值的最高依據(jù)。根據(jù)中華人民共和國計量法第九條規(guī)定：部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標(biāo)準(zhǔn)器具，以及用于貿(mào)易結(jié)算的工作計量器具，實行強(qiáng)制檢定。計量檢定工作應(yīng)當(dāng)按照經(jīng)濟(jì)合理的原則，就地就近進(jìn)行。如何進(jìn)行檢定南京計量測試中心（以下簡稱計量中心）的主要功能：一是標(biāo)定用于貿(mào)易結(jié)算和測量的流量儀表，并進(jìn)行壓力、溫度、組分等量的測試與標(biāo)定；二是為社會高壓、大口徑、大流量的流量儀表實流標(biāo)定服務(wù)；三是開展天然氣計量測試技術(shù)的研究。計量中心能在近7.5MPA的管道運行壓力下，在工況流量8立方米/小時至1.2萬立方米/小時范圍內(nèi)，對口徑不超過400毫米的各種型號的氣體流量計進(jìn)行實流檢定。實流檢定是在檢定過程中讓試驗流體流過被檢流量儀表，并以流量標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)器具確定的標(biāo)準(zhǔn)流量為依據(jù)，評定流量儀表的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等計量性能，或?qū)α髁績x表進(jìn)行校準(zhǔn)或定度，并確定其是否合格。嚴(yán)格地講，在線實流檢定的基本特征是流量儀表在檢定和實際使用過程中的安裝、使用等條件相一致。流量計的拆卸圖1和圖2是兩種調(diào)壓撬設(shè)計組合方案，兩者的區(qū)別就是工藝閥的選用區(qū)別，從而造成兩者在工作原理上有一些小的差別。 圖1所示：調(diào)壓撬在正常工作時，所有的工藝閥都是開啟的，調(diào)壓撬上面一路起主調(diào)作用，下面一路備用，六個閥的設(shè)置點均不一樣。備用的一路中，SSV閥處于全開狀態(tài)，其他兩個閥PCV和PV處于關(guān)閉狀態(tài)。主調(diào)作用的一路工作原理與上述相同，經(jīng)過調(diào)壓撬調(diào)節(jié)后閥后壓力達(dá)到4.0 MPa左右，如果主調(diào)壓器PCV07603 A發(fā)生故障，則監(jiān)控調(diào)壓器PV07602A接替主調(diào)壓器調(diào)壓，閥后壓力達(dá)到4.1MPa左右。如果監(jiān)控調(diào)壓器PV07602A發(fā)生故障，這時有兩種狀況發(fā)生：第一、監(jiān)控調(diào)壓器PV07602A自行關(guān)閉，那么這路將失去調(diào)壓作用，而且暫時切斷了下游氣源，那么閥后壓力會下降。當(dāng)壓力下降到3.9MPa時，備用路的監(jiān)控調(diào)壓器PV07602B開啟，但由于主調(diào)壓器PCV07603B關(guān)閉，所以閥后壓力繼續(xù)下降，當(dāng)壓力下降到3.8MPa時，主調(diào)壓器PCV07603B開啟，這時，備用路就真正開始工作了。 第二、監(jiān)控調(diào)壓器PV07602A不能自行關(guān)閉，那么該路的壓力就會上升，當(dāng)閥后壓力達(dá)到5.0MPa時，安全截斷閥SSV07601A會自行關(guān)閉，該路將失去調(diào)壓作用，與第一的原理相同，備用路開始工作。所以不管主調(diào)路的監(jiān)控調(diào)壓器發(fā)生哪種狀況，主、備調(diào)壓都能很好的自動切換高壓，而且調(diào)壓效果很好。 上述是圖1最常用的工作方式，還有一種，就是兩路對應(yīng)閥的設(shè)置點均相同，一路工作的時候，另一路前面的工藝截止閥關(guān)閉，當(dāng)工作的一路失效時，手動開啟另外一路。 圖2在每路多了一臺電動球閥，有一路在調(diào)壓同時，另一種備用，當(dāng)其中一路發(fā)生故障， 則開啟電動閥，另外一路開始工作，兩路的設(shè)置點是一樣的。我們公司就是采用這種前面帶電動球閥的調(diào)壓撬。2、流量調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用1、流量控制 就理論而言，調(diào)壓閥可以實現(xiàn)對流量的控制，但在實際中卻存在著以下問題。 (1)自力式調(diào)壓閥以閥前和閥后壓力為條件進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，其直接參照對象為壓力，難以實現(xiàn)對流量的精確調(diào)節(jié)。 (2)以調(diào)壓閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，需要對其指揮器重新設(shè)定，受工況影響，現(xiàn)場操作難度較大，而且花費的時間較長。 (3)在線調(diào)整設(shè)定調(diào)壓閥指揮器的壓力值，易導(dǎo)致瞬間停氣或流量超量程。 (4)受氣體供求關(guān)系的影響，調(diào)壓閥的實際設(shè)定值與閥后壓力值不一定相等，當(dāng)供求關(guān)系逆轉(zhuǎn)時，容易發(fā)生事故。用電動調(diào)節(jié)閥控制流量，直接調(diào)節(jié)流通截面，現(xiàn)場操作方便、快捷、安全。2、保護(hù)工藝設(shè)備 (1)保護(hù)開關(guān)閥。流程切換是輸氣站最頻繁的工藝操作，在打開開關(guān)閥的過程中，劇烈的流量沖擊易沖蝕開關(guān)閥的密封面，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)漏。根據(jù)流程切換操作規(guī)程，利用流量調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢，在前后開關(guān)閥全開后，緩慢開啟流量調(diào)節(jié)閥，可以將沖擊集中在流量調(diào)節(jié)閥上，減少甚至消除流程切換過程中對上下游開關(guān)閥的瞬間沖擊，延長設(shè)備使用壽命。 (2)保護(hù)調(diào)壓閥。輸氣管道調(diào)壓系統(tǒng)采用的是中國FISHER撬體，其中調(diào)壓閥的易扒件為閥套、閥芯、下閥體。采用調(diào)壓閥與流量調(diào)節(jié)閥聯(lián)合工作，合理調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥開度，盡可能使調(diào)壓閥閥套在大開度段運動，以增大調(diào)壓閥流通截面，分散沖蝕面。實踐證明，調(diào)壓閥與流量調(diào)節(jié)閥聯(lián)合工作，可以延長調(diào)壓閥易損件的更換周期，降低生產(chǎn)運行成本。 3 、抑制喘流 小流量供氣時，經(jīng)常會出現(xiàn)喘流現(xiàn)象，即流量呈準(zhǔn)周期性忽大忽小。分析認(rèn)為，在小流量段，調(diào)壓閥靈敏度下降，容易產(chǎn)生調(diào)節(jié)瞬時滯后或瞬時過量現(xiàn)象，導(dǎo)致喘流。采用減小調(diào)節(jié)閥開度，抑制調(diào)節(jié)瞬時過量過程，可以實現(xiàn)對喘流的抑制。 3、小結(jié)調(diào)壓撬是控制下游壓力參數(shù)的重要設(shè)備，電動調(diào)節(jié)閥則是保護(hù)調(diào)壓撬的主要設(shè)備。上面兩種結(jié)構(gòu)類型的調(diào)壓撬在輸氣管道工程設(shè)計中都經(jīng)常用到，圖一撬體由于沒有使用電動球閥，相比較圖二的撬體而言，在監(jiān)控方面就少二個控制點，也就少了兩個故障點， 另外也節(jié)約了成本。圖二帶電動球閥的撬體則安全性高，可操作性簡單。而在調(diào)壓撬體中電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)功能，則可以應(yīng)對更為復(fù)雜的供氣需求，為現(xiàn)場流量控制提供有力的手段，極大地方便了現(xiàn)場操作。 4、參考文獻(xiàn)1輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范 GB