摘 要 本文介紹了差壓變送器在長(cháng)慶氣田貿易計量、蒸汽計量和生產(chǎn)工藝監控過(guò)程中的應用, 對應用中的重點(diǎn)和疑難問(wèn)題及檢定工作進(jìn)行分析, 以期在實(shí)際工作中起到指導作用。
引言
在長(cháng)慶氣田生產(chǎn)過(guò)程中, 需要在控制室內對現場(chǎng)的差壓信號進(jìn)行顯示和控制的儀表, 一般選用的是差壓變送器。貿易計量中的差壓變送器與節流裝置配套通過(guò)測量差壓來(lái)計算天然氣流量;工藝生產(chǎn)過(guò)程中, 經(jīng)常需要對差壓、流量或液位信號進(jìn)行監測控制。該類(lèi)差壓變送器因其結構簡(jiǎn)單、安裝方便, 便于操作維護、容易實(shí)現遠傳和自動(dòng)調節等, 在凈化系統中用的比較多。這些變送器所測量的差壓或液位信號都要與二次儀表、調節器、調節閥等配套使用,才能實(shí)現流量的計算、液位和差壓的遠傳控制。
1 現狀概述
目前長(cháng)慶氣田采用的差壓變送器屬于差動(dòng)電容膜盒的電Ⅲ型差壓變送器。該類(lèi)型變送器因不需要杠桿系統, 所以整個(gè)變送器無(wú)機械傳動(dòng)和機械調整部分, 其惟一可微動(dòng)的是一個(gè)有預張力的中心感壓膜片, 因此, 其結構特別簡(jiǎn)單、安裝方便, 便于操作維護、容易實(shí)現遠傳。也因此而取代了長(cháng)慶氣田建廠(chǎng)初期所用的雙波紋管差壓計并被普遍應用。
2 在貿易計量中的應用
貿易交接計量的特點(diǎn)是以總量(累計流量)為計量對象, 流量大小直接關(guān)系到計量雙方的直接經(jīng)濟利益, 故要求差壓變送器的準確度高, 這類(lèi)差壓變送器屬強制檢定計量器具。
2.1 基本情況
測量依據及原理:差壓變送器通過(guò)與壓力變送器、溫度變送器借助于節流裝置的節流產(chǎn)生差壓, 依據SY/T6143 —1996《天然氣流量的標準孔板計量方法》進(jìn)行計算天然氣體積流量。分布:目前氣田在用貿易計量裝置中, 采用差壓變送器參與貿易計量的裝置共計18 套, 包括銀川供氣站4 套、一凈9 套、二掙2 套、三凈3 套。型號均為羅斯蒙特公司3051 系列變送器。維護:維護方式為每隔15 天對其變送器零點(diǎn)、跑冒滴漏等情況進(jìn)行全面檢查。強檢:周期為1 年, 外請guojia原油大流量計量站人員進(jìn)行檢定。
2.2 應用
為確保貿易計量的準確性, 對貿易計量用變送器的檢查一直堅持每半個(gè)月進(jìn)行一次。每次進(jìn)行貿易計量裝置例行檢查時(shí), 必不可少的一個(gè)檢查項目是對變送器零點(diǎn)的檢查和處理。實(shí)際操作中經(jīng)常涉及零點(diǎn)不在合理范圍內時(shí)如何處理, 如何正確操作平衡閥的問(wèn)題, 以下對此進(jìn)行分析。
3 在蒸汽計量中的應用
3.1 基本情況
節流裝置與差壓變送器配套測量蒸汽的流量,仍是目前長(cháng)慶氣田使用比較普遍的一種流量測量方法。其中的取壓方式包括角接取壓和法蘭取壓。
3.2 應用
差壓變送器在蒸汽計量中應用效果的好壞, 主要決定于是否加隔離罐及如何消除隔離罐中隔離液的影響問(wèn)題。
對于用于節流裝置上的被測介質(zhì)是蒸汽的差壓變送器, 開(kāi)停表用的方法與一般方法是不同的,因為在一般方法中, 有一個(gè)步驟是使高低壓截止閥和平衡閥均處于開(kāi)啟狀態(tài), 這是因為正壓管側壓力大于負壓管側, 正壓管側的液柱就會(huì )經(jīng)平衡閥壓向負壓管側, 兩邊液柱不一樣高, 表沒(méi)有指示或指示不準。所以對于測量蒸汽流量的差壓變送器, 開(kāi)表前shou先要進(jìn)行冷凝, 然后才能開(kāi)表即開(kāi)表步驟:先開(kāi)平衡閥, 打開(kāi)高壓閥, 關(guān)閉平衡閥, 再打開(kāi)低壓閥;停表步驟:先關(guān)低壓閥, 打開(kāi)平衡閥, 再關(guān)高壓閥。
4 在工藝控制中的應用
對于用在監測生產(chǎn)裝置內工藝過(guò)程和物料平衡為目的差壓變送器, 它的對象是瞬時(shí)參數, 其準確度可以低一些, 但可靠性要求較高。
4.1 基本情況
長(cháng)慶氣田生產(chǎn)中, 大部分液位/差壓/流量控制均采用差壓變送器與玻璃板液位計/節流裝置/調節閥配套使用, 對工藝液位/差壓/流量信號進(jìn)行監測控制, 見(jiàn)圖1 。
4.2 應用
集氣站單井測量中利用差壓變送器測量差壓與孔板等配套測量流量時(shí), 應用的測量方案包括以下幾種。
4.2.1 單一差壓, 配套多孔板計量方案
節流裝置采用高級孔板閥, 配套2 ～ 3 塊孔板, 設單臺差壓變送器, 固定差壓, 按照各計量氣量的不同, 確定其采用的孔板編號, 在自控系統中, 按照現場(chǎng)實(shí)際情況, 錄入相應的位號、孔板參數、計量周期和計量持續時(shí)間, 系統自動(dòng)完成各種流量的計算, 并對應計算出日累計量、月累計量和年累計量等�！�
4.2.2 變差壓計量方案
節流裝置采用高級孔板閥, 按實(shí)際需要配套孔板, 設兩臺不同量程的差壓變送器, 按照各單井產(chǎn)氣量的不同, 更換孔板、改變差壓, 在站控系統中, 按照現場(chǎng)實(shí)際情況, 錄入相應的井號、差壓變送器號、孔板編號及參數、計量周期和計量持續時(shí)間, 系統自動(dòng)完成各種流量的計算, 并對應計算出日產(chǎn)量、年產(chǎn)量等。
4.2.3 孔板并聯(lián)速度式流量計方案
節流裝置采用標準孔板, 設單臺差壓變送器, 固定差壓, 在孔板之外并聯(lián)安裝一套旋進(jìn)旋渦流量計。按照各單井產(chǎn)氣量的不同, 確定該井采用孔板計量或旋進(jìn)旋渦流量計計量, 站控系統自動(dòng)完成各種流量的計算, 并對應計算出日產(chǎn)量、年產(chǎn)量等。該旋進(jìn)旋渦流量計, 其特點(diǎn)是儀表內無(wú)活動(dòng)部件, 使用壽命長(cháng), 測量誤差可達±1 %, 線(xiàn)性測量范圍的量程可達30∶1 ～ 100∶1 , 帶溫壓補償和就地指示表頭, 輸出(4～ 20)mA DC 標準信號, 該方案適合單產(chǎn)較低、井數較多的集氣站采用。
5 檢定工作
目前氣田1000 多臺在用差壓變送器中, 屬于貿易計量用差壓變送器, 其周期檢定工作由外請大慶guojia原有大流量計量站人員赴現場(chǎng)完成。其他差壓變送器由長(cháng)慶氣田自行完成, 其中的668臺分別由3 個(gè)凈化廠(chǎng)實(shí)施檢定外, 剩余數量的差壓變送器的檢定工作由本廠(chǎng)計量站計量檢測室于年度檢修期間完成。所有差壓變送器的檢定周期均為1 年。
5.1 檢定
被檢表:3051 系列差壓變送器, 準確度等級為0.1 級;EJA 系列差壓變送器, 準確度等級為0.1級;1151 系列差壓變送器, 準確度等級為0.2 級。檢定裝置:氮氣瓶;一等標準浮球壓力計, 準確度等級0.015 級:FLUKE744 :HART 或BRAIN 協(xié)議手操器。用來(lái)檢定0.1 級差壓變送器的準確度等級至少為0.025 級。
5.2 雙法蘭差壓變送器的檢定
長(cháng)慶氣田在用雙法蘭差壓變送器, 因條件原因,一直沒(méi)有開(kāi)展檢定工作。其實(shí)雙法蘭差壓變送器與一般差壓變送器校驗方法相同, 但在校驗時(shí)一定要注意正負壓室法蘭要放在同一水平面上, 以免因毛細管中硅油油位差產(chǎn)生誤差。因為測量液位時(shí)負壓膜盒要往上搬, 正壓膜盒要往下搬, 變送器在中間, 毛細管中硅油對變送器產(chǎn)生了負壓差, 所以需要用負遷移的方法, 具體遷移量計算:
5.3 檢定后的遷移問(wèn)題
通常情況下是對差壓變送器取消遷移后開(kāi)展檢定, 檢定結束后再進(jìn)行遷移投入使用。因遷移前已經(jīng)檢定好的零點(diǎn)量程及其線(xiàn)性關(guān)系與遷移后的零點(diǎn)量程及其線(xiàn)性關(guān)系不可能完全一致, 所以這種方法在要求較高的情況下實(shí)際誤差會(huì )大一些。正確的作法是:帶遷移的差壓變送器初次校驗和靜壓試驗與普通差壓變送器相同, 只是在調靜壓后再調遷移, 正確的調遷移的方法如下:
對于正遷移, 將負壓室通大氣, 向正壓室加入量程范圍下限差壓, 輸出壓力上升, 應指示遷移值。這時(shí)可調整遷移螺釘, 使輸出壓力降回零位, 然后向正壓室繼續加入量程范圍25 %、50 %、75 %、100 %差壓值進(jìn)行正反行程示值及變差校驗。如果采用負遷移, 則正壓室通大氣, 向負壓室加入測量下限差壓。此時(shí)使輸出調整到零位, 然后加入量程范圍的0 %、25 %、50 %、75 %、100 %的差壓值, 進(jìn)行正反行程示值與變差校驗。
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