石油天然氣管道運(yùn)輸中新型變送器的應(yīng)用

 

在計(jì)量技術(shù)快速發(fā)展的今天，各種各樣的新型液體流量 計(jì)成功映入人們眼簾。這些變送器在實(shí)踐中功能性得到了不斷完善，適用范圍不斷拓展，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有形式的取代。為了展現(xiàn)新型變送器價(jià)值，本文將著重討論石油天然氣管道運(yùn)輸對(duì)于新型變送器的運(yùn)用。

 

變送器能夠指示被測(cè)流量選定間隔流體總量的儀表設(shè)備，在環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、化工、石油等眾多領(lǐng)域中有著廣泛的運(yùn)用。在國(guó)內(nèi)近些年經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展過(guò)程中，變送器同樣發(fā)揮著非常突出的作用。面對(duì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，石油天然氣這類直接影響人們生活品質(zhì)的資源成為社會(huì)需求量越來(lái)越高的資源。正因如此社會(huì)才會(huì)對(duì)石油天然氣的計(jì)量工作精que性、可靠性提出更高要求。當(dāng)然因國(guó)內(nèi)對(duì)于這方面的研究起步相對(duì)較晚，所以不論是儀表管理、儀表維護(hù)、儀表安裝、儀表選型、儀表設(shè)計(jì)都存在許多問(wèn)題，與發(fā)達(dá)guojia存在較大差距。下面就將以其發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用現(xiàn)狀為探討對(duì)象。

 

1.1 超聲波變送器

這種變送器以檢測(cè)流體流動(dòng)帶給超聲脈沖的影響完成儀表測(cè)量工作，從其應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，這種變送器已經(jīng)成為發(fā)展#快的變送器設(shè)備，液化天然氣中時(shí)常能夠見到這種變送器。超聲波變送器#突出的優(yōu)勢(shì)便是可以在不接觸的條件下完成測(cè)量，測(cè)量中并不會(huì)受到流體的影響出現(xiàn)壓力損失。當(dāng)然必須強(qiáng)調(diào)的是，如果流體清潔度存在問(wèn)題，那么測(cè)量精準(zhǔn)度將得不到任何保障。并且多普勒效應(yīng)實(shí)際上只能用在測(cè)量懸浮顆粒、氣泡液體，也就是說(shuō)其他類型的液體實(shí)際上很難得到準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。

 

1.2 旋渦式變送器

這種變送器屬于流速變送器，利用渦輪獲取流體的平均速度，以此為基礎(chǔ)獲知天然氣總量與天然氣流量。這種變送器精準(zhǔn)度不會(huì)受管道安裝帶來(lái)的負(fù)面影響，即便是石油這種有著很大黏稠度的液體也能夠提供精準(zhǔn)測(cè)量。當(dāng)然這種變送器實(shí)際上做不到長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)，此外流體物性在流量特性中的影響也是比較突出的。

 

1.3 容積變送器

這種變送器是排量式變送器，運(yùn)用機(jī)械測(cè)量元件將流體分割為大量的單個(gè)體積部分，之后運(yùn)用測(cè)量室充滿與排放體積流體次數(shù)計(jì)算天然氣總量。因這種變送器的做法比較嚴(yán)謹(jǐn)，故精密度、測(cè)量準(zhǔn)確度非常高。當(dāng)然這種變送器本身有著非常龐大的體積，易出現(xiàn)振動(dòng)與噪音，所以在低溫場(chǎng)所、高溫場(chǎng)所不適合使用。

 

1.4 孔板變送器

這種變送器是差壓式變送器的一種，利用安裝管道檢測(cè)元件和流體之間的壓差、運(yùn)輸管道幾何尺寸、檢測(cè)件與被測(cè)流體的條件確認(rèn)石油天然氣的流量，這種變送器的精que度能夠達(dá)到3% 左右。國(guó)內(nèi)在早期石油開發(fā)、石油天然氣運(yùn)輸中有大面積使用這種變送器。不過(guò)面對(duì)科技的發(fā)展，由于該變送器不具備自動(dòng)化能力，且對(duì)施工條件、施工現(xiàn)場(chǎng)要求較高，會(huì)受到人為要素的影響，所以這種變送器因無(wú)法滿足高效率、高精度要求，漸漸被淘汰。而各種各樣其他類別的變送器則在強(qiáng)大的功能支持下，得到了更多人的關(guān)注。

 

2 新型變送器在石油天然氣管道運(yùn)輸中的應(yīng)用

早在2000年，國(guó)內(nèi)就已經(jīng)大批量使用變送器，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)天然氣管道的運(yùn)輸所用變送器大部分都是板孔變送器、溶劑變送器、漩渦變送器，在實(shí)踐中計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)來(lái)說(shuō)十分的單一。在國(guó)內(nèi)計(jì)量技術(shù)獲得全面發(fā)展的今天，我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了非常標(biāo)準(zhǔn)的流量體系、計(jì)量體系。此外石油天然氣管道的運(yùn)輸變送器也漸漸出現(xiàn)了多樣化特征。有資料顯示，國(guó)內(nèi)石油行業(yè)在2010年共有1 700多臺(tái)天然氣計(jì)量器具，這其中，超聲波變送器數(shù)量達(dá)到了33%、旋渦變送器數(shù)量有38%、孔板變送器有29%。而到了2015年，這一數(shù)字則達(dá)到了2 300多臺(tái)。在先金的科技支持下，大流量、中高壓超聲波變送器憑借著出眾的優(yōu)勢(shì)能夠獲得更好的使用前景、發(fā)展前景。接下來(lái)將著重探討與分析新型變送器的運(yùn)用和價(jià)值。

 

2.1 中小型變送器

從實(shí)踐來(lái)看，新型智能變送器實(shí)際上就是在中小型變送器中加入了信號(hào)處理技術(shù)與仿真技術(shù)，利用這些條件掌握與采集天然氣石油的流量、溫度、壓力信息。在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的支持作用下，變送器獲得了更為廣泛的測(cè)量范圍，壓力、流量、綜合溫度這一系列信息同樣也能夠被測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了各種外在干擾因素的規(guī)避，減少了外界條件帶給測(cè)量結(jié)果的負(fù)面作用與影響，保障了測(cè)量準(zhǔn)確度、精準(zhǔn)度。這里所用的仿真技術(shù)就是在考慮流體力學(xué)與計(jì)算基礎(chǔ)上，對(duì)差壓數(shù)值的模擬、仿真。借助這一過(guò)程，大幅度提升了變送器精準(zhǔn)度。在國(guó)內(nèi)石油天然氣行業(yè)對(duì)超聲變送器大量引入以后，這種新型的智能變送器在國(guó)內(nèi)的許多地區(qū)都開始使用，獲得了廣泛的普及。包括四川、新疆、北京與天津等地區(qū)的石油化工行業(yè)都在利用這一技術(shù)保障計(jì)量精準(zhǔn)度。塔里木油田所用變送器在使用中需要送到外地計(jì)量站檢定點(diǎn)做檢定，該過(guò)程將會(huì)浪費(fèi)大量資金與時(shí)間，顯然對(duì)變送器實(shí)時(shí)使用非常不利。故新疆地區(qū)在2015年動(dòng)工，打造guojia級(jí)的變送器量站，為變送器的使用和檢定提供著巨大便利。2016年，檢定點(diǎn)正式投入使用，其檢定能力高達(dá)每年200臺(tái)以上，具備guojia級(jí)能力，滿足了當(dāng)?shù)貙?duì)于變送器的檢定需求。

 

2.2 孔板二次儀表

事實(shí)上因?yàn)榭装遄兯推鞅旧砉δ芫痛嬖谙拗菩砸�素，所以其自�?dòng)化程度很多時(shí)候都得不到滿足，測(cè)量精準(zhǔn)度相對(duì)較低。故需要對(duì)二次儀表做優(yōu)化處理，提升孔板變送器的智能化水平。石油天然氣在測(cè)量中需要應(yīng)用到智能溫度變數(shù)器與壓力變送器孔板節(jié)流設(shè)備，借助互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控溫度變化、壓力變化。之后在計(jì)算機(jī)功能的支持下，保障計(jì)算結(jié)果精que度。在實(shí)踐中控制中心按照結(jié)果自動(dòng)化計(jì)量石油天然氣的管道運(yùn)輸情況。此外二次儀表的應(yīng)用還能夠進(jìn)一步提升測(cè)量穩(wěn)定性與精準(zhǔn)度。借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，石油天然氣的運(yùn)輸管理、監(jiān)測(cè)得到了約束，并且該過(guò)程還優(yōu)化了孔板標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)去的標(biāo)準(zhǔn)為 SYL04，如今的標(biāo)準(zhǔn)為SY/T6143—1996，獲得了guojia標(biāo)準(zhǔn)資質(zhì)。此外《用氣體超聲變送器測(cè)量天然氣》非等效采用 AGANO.9[4]。其實(shí)際上運(yùn)用了許多 ISO/TR12765的內(nèi)容。比如我國(guó)河北省的石油公司早在2014年就已經(jīng)運(yùn)用了這種智能孔板節(jié)流設(shè)備，并應(yīng)用了壓力變速器與濕度變速器，為油管道的運(yùn)輸提供了自動(dòng)化能力。過(guò)去測(cè)量誤差在3% 的范圍，如今這一誤差只有0.58%。智能孔板變送器有著更高的標(biāo)準(zhǔn)化程度與更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，憑借著出眾的功能、優(yōu)勢(shì)，成為了#受歡迎、關(guān)注的變送器。

 

2.3 高壓大流量

21世紀(jì)不僅是信息的世紀(jì)，同時(shí)也是科技的世紀(jì)，我國(guó)在21世紀(jì)開始的超聲變送器研究，當(dāng)前超聲變送器仍舊停留在發(fā)展階段，需要借助發(fā)達(dá)guojia技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。超聲變送器的研究重心主要是高壓變送器條件、安裝環(huán)境和壓力超聲環(huán)能器的不同環(huán)境使用。此外還要做好計(jì)量技術(shù)的校準(zhǔn)工作，將其送至指定檢定中心做檢定。面對(duì)科技的進(jìn)步與發(fā)展背景，如今變送器的功能越來(lái)越完善，今后的變送器發(fā)展方向?qū)��?huì)更加穩(wěn)定與準(zhǔn)確。在網(wǎng)絡(luò)智能化與科技進(jìn)步作用下，變送器將會(huì)和國(guó)際化接軌，提高自動(dòng)化深度與水平。

 

3 結(jié)束語(yǔ)

作為高精密度計(jì)量?jī)x器，變送器在石油天然氣管道運(yùn)輸中發(fā)揮著十分突出的作用。在國(guó)內(nèi)計(jì)量技術(shù)不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步的今天，各種各樣的新型變送器呈現(xiàn)出了非常完善的功能，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。單一型變送器無(wú)法滿足時(shí)代要求，多元化變送器才是時(shí)代的需要。變送器的使用與普及能夠推動(dòng)我國(guó)石油天然氣行業(yè)的進(jìn)步，帶動(dòng)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。

 

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