超聲波流量計用來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(jié)果的準確性。天然氣計量結(jié)果出現(xiàn)異議時,可以從小流量測量、反向流量測量、換能器故障等方面著手分析。
1、小流量影響分析
超聲波流量計在實際測量的過程中非常容易受噪聲、震動、氣流脈動的影響。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,測量誤差會明顯增大,其測量結(jié)果的準確性需要結(jié)合用戶的實際情況進行差異化分析。
(1)下游用戶為加氣站。加氣站用氣具有非連續(xù)性,下游壓縮機頻繁啟停容易造成管網(wǎng)內(nèi)的氣流波動,從而引起超聲波流量計重復計量。針對這種情況可以通過上下游聯(lián)動的形式進行實測,觀察壓縮機停機后一段時間內(nèi)天然氣流量的變化情況,若流量不歸零,存在波動,基本可以確定為氣流波動造成重復計量。出現(xiàn)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(diào)整小流量切除值,從而避免管網(wǎng)內(nèi)流體的波動造成超聲波流量計計量的不準確。
塔里木油田某供氣門站為下游2家用戶供氣,其中一家用戶為加氣站,另一家為化工廠。加氣站2019年投運,投運后用戶反饋上下游計量數(shù)據(jù)偏差超過3%。針對用戶的訴求供氣方開展了計量核查,通過反復測試發(fā)現(xiàn)加氣站壓縮機停機后的一段時間內(nèi),流速正負波動,同時受到相鄰用氣量較大的化工廠用戶的影響,造成重復計量的流量相對較多,引起計量偏差。針對這種現(xiàn)象供方及時組織在流量計后端安裝了單向閥,經(jīng)過進一步驗證雙方計量數(shù)據(jù)基本持平,上下游對比偏差在1%以內(nèi),計量差異得到有效解決。
(2)下游用戶為村鎮(zhèn)民用燃氣。村鎮(zhèn)民用燃氣的特點是用氣高峰主要集中在早中晚做飯期間,其余時間用氣量非常小,若供氣門站的供氣壓力相對較高,很容易出現(xiàn)漏計的情況??紤]到村鎮(zhèn)民用氣下游管網(wǎng)一般不存在氣流的較大波動,可以將超聲波流量計的小流量切除值適當調(diào)低或者不進行小流量切除,部分超聲波流量計對流體的流動非常敏感,當流速達到0.03m/s時方可計量,在沒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,還可以通過定期開關(guān)閥門利用管存氣為下游用戶進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(xiàn)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(xiàn)故障或者換能器表面是否積淀雜質(zhì),可以通過正常的聲速核查進行初步判別。當懷疑換能器出現(xiàn)故障時,需要流量計廠家人員進一步確認,同時邀請客戶共同核實,在供需雙方都同意的情況下及時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(yīng)盡可能避開振動環(huán)境,在涉及到調(diào)壓的場站,流量計應(yīng)安裝在調(diào)壓系統(tǒng)的上游,必要時調(diào)壓設(shè)備應(yīng)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調(diào)整器安裝也有明確要求,一般情況為:20D直管段+流動調(diào)整器+10D直管段+流量計+10D直管段;若要滿足雙向計量,前后均需滿足30D直管段要求,且流量計檢定時需考慮正向及反向的檢定。考慮到成本因素及現(xiàn)場安裝位置的限制,貿(mào)易交接的場合基本上都按照單向計量進行設(shè)計安裝。