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      電磁流量計

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      電磁流量計應用現狀與影響電磁流量計測量準確度的分析

      來源:作者:發表時間:2021-01-26 10:21:13

              電磁流量計用來測量經密封管道內一般導電液體體積流量的儀表,根據法拉第電磁感應定律,當導電液體流過管道的磁場作切割磁力線時,電極間將產生感應電動勢,其感應電動勢E為:E=KBDV

       
      式中:V——測量管道截面上的平均流速(m/s)
      K——儀表常數
      D——測量管內直徑(m)
      B——磁感應強度(T)
       
            電極檢測出的微弱感應電動勢E,先經前置放大器的放大和噪聲抑制,成為大幅度低阻抗的電壓信號,此信號經微分、積分電路處理,在經模數轉換器進入單片機進行控制、處理和去處。單片機對放大器的飄移及零點漂移能定期自動調整,在全量程范圍內分八段對信號進行非線性修正。單片機也能對信號進行監控、抑制噪聲信號和切除空管干擾,由大容量串行貯存器對每8h處理和運算后的流量數據予以貯存一次,同時記錄該時間與日期的流量的數據,顯示為時流量和日流量。
       
            經過單片機運算的流量信號由轉換器和頻率轉換器將流量數據轉換成標準模擬信號(電流信號)與脈 沖、頻率信號等外輸信號輸出,最后流量數據信息由液晶屏顯示總流量和瞬時流量,或者可通過光耦按鈕 功能鍵來操作顯示屏上的各種功能菜單,并能分別顯示其對應的信息。
       
            三暢電磁流量計理論準確度為1.0%,但由于油田注水工況較為復雜,實際使用過程中的測量準確度難以 保證,工況最差的碼頭莊汕田電磁流量計準確度平均在5.0%,個別達到10.3%,如圖2-1,對我廠原油生 產產生較大影響。
      電磁流量計實際準確度
            我們選擇了技術力量較強、測量準確度最差的碼頭莊油田進行現場試驗,成立了現場試驗小組,由釆 油隊技術員藏成廠負責,碼頭莊在用三暢電磁流量計25臺,計量誤差超差16臺,試驗小組進行現場應用現狀 跟蹤調查,并進行多次現場討論和相關專家咨詢,結合電磁流量計測量原理分析。
       
      現狀分析一:少量氣體呈波狀流
            管線中若有氣體則會發生流量計顯示晃動情況,讀數不穩定,管線由于是密封,且是在三相分離器水 倉的底部出水所以從源頭帶來氣體不可能。我們從三相分離器的水出口處的壓力表處拆開多次看后如表2-2:

      2-2三相分離器水岀口處含氣體情況統計表

      時間

      拆開處

      拆開情況

      結論

      2005.02.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.04.26

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.06.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.08.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.10.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

       

      現狀分析二:閥門開啟度太小
            上游閥門開啟太小,則液位會在電極以下,表現流量計為超滿度情況,碼頭莊污水流量計曾經多次出 現這種情況,表2-3為統計情況。

      2-2三相分離器水岀口處含氣體情況統計表

      時間

      拆開處

      拆開情況

      結論

      2005.02.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.04.26

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.06.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.08.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.10.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

       

      現狀分析三:啟用前沒排氣
            啟用前未能排凈管內空氣,剩留氣體積聚在管系高點,流動時被液體夾帶,呈氣泡狀流出;另一原因 是液體中夾帶小氣泡逐漸聚集,潴留在管系高點。故障表現為流量測量值和實際值不符以及輸出晃動。在 啟用前均都已經排盡空氣。另外的夾帶小氣泡也是不存在的,因為碼頭莊三相分離器污水出水口在水倉的 底部,即使有氣體它也在水倉時就跑到水倉頂部。
       
      現狀分析四:管系中吸入氣泡
            碼頭莊污水電磁流量計設在一級沉降罐的進口處,在這個三暢電磁流量計的前面大約50cm處有個加藥點, 這個加藥點偶爾會在加藥的同時加進氣體。
       
      現狀分析五:流動狀態的變化
            流量測量值與應用參比值不符,通常儀表調試正常運行一段時期后,也會因流動狀態變化而出現故障。 這個主要表現是管內有隨動物體,如接口處的膠帶以及內襯脫落等在隨著水流有擺動。我們拆開接口及有 襯體易脫落處檢査。均沒有隨動物體。
       
      現狀分析六:液體中含有溶解氣
            碼頭莊聯合站擁有兩座臥式三相分離器,其日均處理液量在500m3左右,主要是對產出的液進行油、 氣、水分離,根據工程需要三相分離器的壓力為0.24Mp,而到了三暢污水電磁流量計那里壓力還不到0. IMp, 以前出水出油溫度在39C左右,后打開一級沉降罐頂蓋可以聞到比較強烈的天然氣味道,懷疑污水中含有 溶解氣,我們提高三相分離器的熱循環水量,果然溶解氣少了很多。其前后對比如表2-4:

      2-2三相分離器水岀口處含氣體情況統計表

      時間

      拆開處

      拆開情況

      結論

      2005.02.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.04.26

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.06.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.08.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.10.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

       

      現狀分析七:電導率不均勻
            這個是指兩種以上的液體還沒有混合好就進入流量計,若它們的電導率相差比較大則會導致流量計測 量不準確。碼頭莊污水電磁流量計的前面有個加藥點,加進殺菌劑、絮凝劑、阻垢劑三種藥劑,總共加藥 量為12.5血.這個流量與污水流量相比非常小,其影響在流量計上很難反映出來。我們關閉加藥點觀察如 下:

      2-2三相分離器水岀口處含氣體情況統計表

      時間

      拆開處

      拆開情況

      結論

      2005.02.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.04.26

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.06.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.08.15

      表接頭

      無氣體

      符合要求

      2005.10.25

      表接頭

      無氣體

      符合要求

       

      現狀分析八:往復泵振蕩
            碼頭莊原來有三臺三柱塞高壓泵,正常都是在18Mp的壓力下運轉,由于泵的脈動性而測量點又未遠 離泵,脈動使三暢電磁流量計輸出晃動,有時候還產生了測量誤差。這從總表的校驗可以得出。
       
      現狀分析九:沉積層覆蓋電極
            碼頭莊污水流量計有時晃動的比較厲害,我們拆開可以看到里面已經薄薄的被覆蓋了一層微小物體。 而流量也從5.5 m3/h ~11.5 m3/h來回跳動,下面是清洗情況統計:
      清洗前后流量穩定性對比
      通過對以上的分析,影響電磁流量計測量準確度低于理論值的主要原因是:
            (1)閥門開啟度太??;
            (2)管系吸入氣泡;
            (3)液體中含有溶解氣;
            (4)往復泵振蕩;
            (5)沉積層覆蓋電極。
      日日干夜夜操

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