摘 要 本文介紹了差壓變送器在長(zhǎng)慶氣田貿(mào)易計(jì)量、蒸汽計(jì)量和生產(chǎn)工藝監(jiān)控過程中的應(yīng)用, 對(duì)應(yīng)用中的重點(diǎn)和疑難問題及檢定工作進(jìn)行分析, 以期在實(shí)際工作中起到指導(dǎo)作用。
引言
在長(zhǎng)慶氣田生產(chǎn)過程中, 需要在控制室內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的差壓信號(hào)進(jìn)行顯示和控制的儀表, 一般選用的是差壓變送器。貿(mào)易計(jì)量中的差壓變送器與節(jié)流裝置配套通過測(cè)量差壓來(lái)計(jì)算天然氣流量;工藝生產(chǎn)過程中, 經(jīng)常需要對(duì)差壓、流量或液位信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。該類差壓變送器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便, 便于操作維護(hù)、容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng)調(diào)節(jié)等, 在凈化系統(tǒng)中用的比較多。這些變送器所測(cè)量的差壓或液位信號(hào)都要與二次儀表、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥等配套使用,才能實(shí)現(xiàn)流量的計(jì)算、液位和差壓的遠(yuǎn)傳控制。
1 現(xiàn)狀概述
目前長(zhǎng)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。該類型變送器因不需要杠桿系統(tǒng), 所以整個(gè)變送器無(wú)機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械調(diào)整部分, 其惟一可微動(dòng)的是一個(gè)有預(yù)張力的中心感壓膜片, 因此, 其結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單、安裝方便, 便于操作維護(hù)、容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳。也因此而取代了長(zhǎng)慶氣田建廠初期所用的雙波紋管差壓計(jì)并被普遍應(yīng)用。
2 在貿(mào)易計(jì)量中的應(yīng)用
貿(mào)易交接計(jì)量的特點(diǎn)是以總量(累計(jì)流量)為計(jì)量對(duì)象, 流量大小直接關(guān)系到計(jì)量雙方的直接經(jīng)濟(jì)利益, 故要求差壓變送器的準(zhǔn)確度高, 這類差壓變送器屬?gòu)?qiáng)制檢定計(jì)量器具。
2.1 基本情況
測(cè)量依據(jù)及原理:差壓變送器通過與壓力變送器、溫度變送器借助于節(jié)流裝置的節(jié)流產(chǎn)生差壓, 依據(jù)SY/T6143 —1996《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》進(jìn)行計(jì)算天然氣體積流量。分布:目前氣田在用貿(mào)易計(jì)量裝置中, 采用差壓變送器參與貿(mào)易計(jì)量的裝置共計(jì)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(hào)均為羅斯蒙特公司3051 系列變送器。維護(hù):維護(hù)方式為每隔15 天對(duì)其變送器零點(diǎn)、跑冒滴漏等情況進(jìn)行全面檢查。強(qiáng)檢:周期為1 年, 外請(qǐng)guojia原油大流量計(jì)量站人員進(jìn)行檢定。
2.2 應(yīng)用
為確保貿(mào)易計(jì)量的準(zhǔn)確性, 對(duì)貿(mào)易計(jì)量用變送器的檢查一直堅(jiān)持每半個(gè)月進(jìn)行一次。每次進(jìn)行貿(mào)易計(jì)量裝置例行檢查時(shí), 必不可少的一個(gè)檢查項(xiàng)目是對(duì)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(nèi)時(shí)如何處理, 如何正確操作平衡閥的問題, 以下對(duì)此進(jìn)行分析。
3 在蒸汽計(jì)量中的應(yīng)用
3.1 基本情況
節(jié)流裝置與差壓變送器配套測(cè)量蒸汽的流量,仍是目前長(zhǎng)慶氣田使用比較普遍的一種流量測(cè)量方法。其中的取壓方式包括角接取壓和法蘭取壓。
3.2 應(yīng)用
差壓變送器在蒸汽計(jì)量中應(yīng)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題。
對(duì)于用于節(jié)流裝置上的被測(cè)介質(zhì)是蒸汽的差壓變送器, 開停表用的方法與一般方法是不同的,因?yàn)樵谝话惴椒ㄖ? 有一個(gè)步驟是使高低壓截止閥和平衡閥均處于開啟狀態(tài), 這是因?yàn)檎龎汗軅?cè)壓力大于負(fù)壓管側(cè), 正壓管側(cè)的液柱就會(huì)經(jīng)平衡閥壓向負(fù)壓管側(cè), 兩邊液柱不一樣高, 表沒有指示或指示不準(zhǔn)。所以對(duì)于測(cè)量蒸汽流量的差壓變送器, 開表前shou先要進(jìn)行冷凝, 然后才能開表即開表步驟:先開平衡閥, 打開高壓閥, 關(guān)閉平衡閥, 再打開低壓閥;停表步驟:先關(guān)低壓閥, 打開平衡閥, 再關(guān)高壓閥。
4 在工藝控制中的應(yīng)用
對(duì)于用在監(jiān)測(cè)生產(chǎn)裝置內(nèi)工藝過程和物料平衡為目的差壓變送器, 它的對(duì)象是瞬時(shí)參數(shù), 其準(zhǔn)確度可以低一些, 但可靠性要求較高。
4.1 基本情況
長(zhǎng)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(jì)/節(jié)流裝置/調(diào)節(jié)閥配套使用, 對(duì)工藝液位/差壓/流量信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制, 見圖1 。
4.2 應(yīng)用
集氣站單井測(cè)量中利用差壓變送器測(cè)量差壓與孔板等配套測(cè)量流量時(shí), 應(yīng)用的測(cè)量方案包括以下幾種。
4.2.1 單一差壓, 配套多孔板計(jì)量方案
節(jié)流裝置采用高級(jí)孔板閥, 配套2 ～ 3 塊孔板, 設(shè)單臺(tái)差壓變送器, 固定差壓, 按照各計(jì)量氣量的不同, 確定其采用的孔板編號(hào), 在自控系統(tǒng)中, 按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況, 錄入相應(yīng)的位號(hào)、孔板參數(shù)、計(jì)量周期和計(jì)量持續(xù)時(shí)間, 系統(tǒng)自動(dòng)完成各種流量的計(jì)算, 并對(duì)應(yīng)計(jì)算出日累計(jì)量、月累計(jì)量和年累計(jì)量等。
4.2.2 變差壓計(jì)量方案
節(jié)流裝置采用高級(jí)孔板閥, 按實(shí)際需要配套孔板, 設(shè)兩臺(tái)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(tǒng)中, 按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況, 錄入相應(yīng)的井號(hào)、差壓變送器號(hào)、孔板編號(hào)及參數(shù)、計(jì)量周期和計(jì)量持續(xù)時(shí)間, 系統(tǒng)自動(dòng)完成各種流量的計(jì)算, 并對(duì)應(yīng)計(jì)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(jì)方案
節(jié)流裝置采用標(biāo)準(zhǔn)孔板, 設(shè)單臺(tái)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(jì)。按照各單井產(chǎn)氣量的不同, 確定該井采用孔板計(jì)量或旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量, 站控系統(tǒng)自動(dòng)完成各種流量的計(jì)算, 并對(duì)應(yīng)計(jì)算出日產(chǎn)量、年產(chǎn)量等。該旋進(jìn)旋渦流量計(jì), 其特點(diǎn)是儀表內(nèi)無(wú)活動(dòng)部件, 使用壽命長(zhǎng), 測(cè)量誤差可達(dá)±1 %, 線性測(cè)量范圍的量程可達(dá)30∶1 ～ 100∶1 , 帶溫壓補(bǔ)償和就地指示表頭, 輸出(4～ 20)mA DC 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào), 該方案適合單產(chǎn)較低、井?dāng)?shù)較多的集氣站采用。
5 檢定工作
目前氣田1000 多臺(tái)在用差壓變送器中, 屬于貿(mào)易計(jì)量用差壓變送器, 其周期檢定工作由外請(qǐng)大慶guojia原有大流量計(jì)量站人員赴現(xiàn)場(chǎng)完成。其他差壓變送器由長(zhǎng)慶氣田自行完成, 其中的668臺(tái)分別由3 個(gè)凈化廠實(shí)施檢定外, 剩余數(shù)量的差壓變送器的檢定工作由本廠計(jì)量站計(jì)量檢測(cè)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(zhǔn)確度等級(jí)為0.1 級(jí);EJA 系列差壓變送器, 準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí);1151 系列差壓變送器, 準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2 級(jí)。檢定裝置:氮?dú)馄?一等標(biāo)準(zhǔn)浮球壓力計(jì), 準(zhǔn)確度等級(jí)0.015 級(jí):FLUKE744 :HART 或BRAIN 協(xié)議手操器。用來(lái)檢定0.1 級(jí)差壓變送器的準(zhǔn)確度等級(jí)至少為0.025 級(jí)。
5.2 雙法蘭差壓變送器的檢定
長(zhǎng)慶氣田在用雙法蘭差壓變送器, 因條件原因,一直沒有開展檢定工作。其實(shí)雙法蘭差壓變送器與一般差壓變送器校驗(yàn)方法相同, 但在校驗(yàn)時(shí)一定要注意正負(fù)壓室法蘭要放在同一水平面上, 以免因毛細(xì)管中硅油油位差產(chǎn)生誤差。因?yàn)闇y(cè)量液位時(shí)負(fù)壓膜盒要往上搬, 正壓膜盒要往下搬, 變送器在中間, 毛細(xì)管中硅油對(duì)變送器產(chǎn)生了負(fù)壓差, 所以需要用負(fù)遷移的方法, 具體遷移量計(jì)算:
5.3 檢定后的遷移問題
通常情況下是對(duì)差壓變送器取消遷移后開展檢定, 檢定結(jié)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)量程及其線性關(guān)系與遷移后的零點(diǎn)量程及其線性關(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(yàn)和靜壓試驗(yàn)與普通差壓變送器相同, 只是在調(diào)靜壓后再調(diào)遷移, 正確的調(diào)遷移的方法如下:
對(duì)于正遷移, 將負(fù)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(yīng)指示遷移值。這時(shí)可調(diào)整遷移螺釘, 使輸出壓力降回零位, 然后向正壓室繼續(xù)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(yàn)。如果采用負(fù)遷移, 則正壓室通大氣, 向負(fù)壓室加入測(cè)量下限差壓。此時(shí)使輸出調(diào)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(yàn)。
相關(guān)tuijian：擴(kuò)散硅壓力變送器、電容式壓力變送器、
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