超聲波流量計用來(lái)測量工作條件下的流量,流量計的性能狀態(tài)直接影響了測量結果的準確性。天然氣計量結果出現異議時(shí),可以從小流量測量、反向流量測量、換能器故障等方面著(zhù)手分析。
1、小流量影響分析
超聲波流量計在實(shí)際測量的過(guò)程中非常容易受噪聲、震動(dòng)、氣流脈動(dòng)的影響。GB/T 18604—2014中明確指出超聲波流量計測量天然氣的典型流速范圍一般為0.3~30m/s,流速越低其測量的準確性越差,當被測量流量小于最大測量流量的10%時(shí),測量誤差會(huì )明顯增大,其測量結果的準確性需要結合用戶(hù)的實(shí)際情況進(jìn)行差異化分析。
(1)下游用戶(hù)為加氣站。加氣站用氣具有非連續性,下游壓縮機頻繁啟停容易造成管網(wǎng)內的氣流波動(dòng),從而引起超聲波流量計重復計量。針對這種情況可以通過(guò)上下游聯(lián)動(dòng)的形式進(jìn)行實(shí)測,觀(guān)察壓縮機停機后一段時(shí)間內天然氣流量的變化情況,若流量不歸零,存在波動(dòng),基本可以確定為氣流波動(dòng)造成重復計量。出現上述情況一方面可以考慮從工藝流程上解決,在流量計后端安裝單向閥,另一方面可以考慮調整小流量切除值,從而避免管網(wǎng)內流體的波動(dòng)造成超聲波流量計計量的不準確。
塔里木油田某供氣門(mén)站為下游2家用戶(hù)供氣,其中一家用戶(hù)為加氣站,另一家為化工廠(chǎng)。加氣站2019年投運,投運后用戶(hù)反饋上下游計量數據偏差超過(guò)3%。針對用戶(hù)的訴求供氣方開(kāi)展了計量核查,通過(guò)反復測試發(fā)現加氣站壓縮機停機后的一段時(shí)間內,流速正負波動(dòng),同時(shí)受到相鄰用氣量較大的化工廠(chǎng)用戶(hù)的影響,造成重復計量的流量相對較多,引起計量偏差。針對這種現象供方及時(shí)組織在流量計后端安裝了單向閥,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步驗證雙方計量數據基本持平,上下游對比偏差在1%以?xún)?,計量差異得到有效解決。
(2)下游用戶(hù)為村鎮民用燃氣。村鎮民用燃氣的特點(diǎn)是用氣高峰主要集中在早中晚做飯期間,其余時(shí)間用氣量非常小,若供氣門(mén)站的供氣壓力相對較高,很容易出現漏計的情況??紤]到村鎮民用氣下游管網(wǎng)一般不存在氣流的較大波動(dòng),可以將超聲波流量計的小流量切除值適當調低或者不進(jìn)行小流量切除,部分超聲波流量計對流體的流動(dòng)非常敏感,當流速達到0.03m/s時(shí)方可計量,在沒(méi)有其他信號干擾的情況下可計量小流量;在下游管網(wǎng)管容較大的情況下,還可以通過(guò)定期開(kāi)關(guān)閥門(mén)利用管存氣為下游用戶(hù)進(jìn)行間歇性供氣達到精準計量的目的。
2、換能器故障影響分析
超聲換能器是超聲波流量計流量測量的核心部件,換能器出現故障將直接影響工作條件下流量測量的準確性,要判斷超聲換能器是否出現故障或者換能器表面是否積淀雜質(zhì),可以通過(guò)正常的聲速核查進(jìn)行初步判別。當懷疑換能器出現故障時(shí),需要流量計廠(chǎng)家人員進(jìn)一步確認,同時(shí)邀請客戶(hù)共同核實(shí),在供需雙方都同意的情況下及時(shí)更換換能器并重新檢定,避免引起計量糾紛。
3、流量計的安裝
流量計的安裝應盡可能避開(kāi)振動(dòng)環(huán)境,在涉及到調壓的場(chǎng)站,流量計應安裝在調壓系統的上游,必要時(shí)調壓設備應增加降噪裝置,避免噪聲對計量造成影響。超聲波流量計一般都具備雙向計量的功能,對于流量計前后直管段及流動(dòng)調整器安裝也有明確要求,一般情況為:20D直管段+流動(dòng)調整器+10D直管段+流量計+10D直管段;若要滿(mǎn)足雙向計量,前后均需滿(mǎn)足30D直管段要求,且流量計檢定時(shí)需考慮正向及反向的檢定??紤]到成本因素及現場(chǎng)安裝位置的限制,貿易交接的場(chǎng)合基本上都按照單向計量進(jìn)行設計安裝。