摘 要 本文介绍了差压变送器在长庆气田贸易计量、蒸汽计量和生产工艺监控过程中的应用, 对应用中的重点和疑难问题及检定工作进行分析, 以期在实际工作中起到指导作用。
引言
在长庆气田生产过程中, 需要在控制室内对现场的差压信号进行显示和控制的仪表, 一般选用的是差压变送器。贸易计量中的差压变送器与节流装置配套通过测量差压来计算天然气流量;工艺生产过程中, 经常需要对差压、流量或液位信号进行监测控制。该类差压变送器因其结构简单、安装方便, 便于操作维护、容易实现远传和自动调节等, 在净化系统中用的比较多。这些变送器所测量的差压或液位信号都要与二次仪表、调节器、调节阀等配套使用,才能实现流量的计算、液位和差压的远传控制。
1 现状概述
目前长庆气田采用的差压变送器属于差动电容膜盒的电Ⅲ型差压变送器。该类型变送器因不需要杠杆系统, 所以整个变送器无机械传动和机械调整部分, 其惟一可微动的是一个有预张力的中心感压膜片, 因此, 其结构特别简单、安装方便, 便于操作维护、容易实现远传。也因此而取代了长庆气田建厂初期所用的双波纹管差压计并被普遍应用。
2 在贸易计量中的应用
贸易交接计量的特点是以总量(累计流量)为计量对象, 流量大小直接关系到计量双方的直接经济利益, 故要求差压变送器的准确度高, 这类差压变送器属强制检定计量器具。
2.1 基本情况
测量依据及原理:差压变送器通过与压力变送器、糖心vlog官网免费借助于节流装置的节流产生差压, 依据SY/T6143 —1996《天然气流量的标准孔板计量方法》进行计算天然气体积流量。分布:目前气田在用贸易计量装置中, 采用差压变送器参与贸易计量的装置共计18 套, 包括银川供气站4 套、一净9 套、二挣2 套、三净3 套。型号均为罗斯蒙特公司3051 系列变送器。维护:维护方式为每隔15 天对其变送器零点、跑冒滴漏等情况进行全面检查。强检:周期为1 年, 外请guojia原油大流量计量站人员进行检定。
2.2 应用
为确保贸易计量的准确性, 对贸易计量用变送器的检查一直坚持每半个月进行一次。每次进行贸易计量装置例行检查时, 必不可少的一个检查项目是对变送器零点的检查和处理。实际操作中经常涉及零点不在合理范围内时如何处理, 如何正确操作平衡阀的问题, 以下对此进行分析。
3 在蒸汽计量中的应用
3.1 基本情况
节流装置与差压变送器配套测量蒸汽的流量,仍是目前长庆气田使用比较普遍的一种流量测量方法。其中的取压方式包括角接取压和法兰取压。
3.2 应用
差压变送器在蒸汽计量中应用效果的好坏, 主要决定于是否加隔离罐及如何消除隔离罐中隔离液的影响问题。
对于用于节流装置上的被测介质是蒸汽的差压变送器, 开停表用的方法与一般方法是不同的,因为在一般方法中, 有一个步骤是使高低压截止阀和平衡阀均处于开启状态, 这是因为正压管侧压力大于负压管侧, 正压管侧的液柱就会经平衡阀压向负压管侧, 两边液柱不一样高, 表没有指示或指示不准。所以对于测量蒸汽流量的差压变送器, 开表前shou先要进行冷凝, 然后才能开表即开表步骤:先开平衡阀, 打开高压阀, 关闭平衡阀, 再打开低压阀;停表步骤:先关低压阀, 打开平衡阀, 再关高压阀。
4 在工艺控制中的应用
对于用在监测生产装置内工艺过程和物料平衡为目的差压变送器, 它的对象是瞬时参数, 其准确度可以低一些, 但可靠性要求较高。
4.1 基本情况
长庆气田生产中, 大部分液位/差压/流量控制均采用差压变送器与玻璃板液位计/节流装置/调节阀配套使用, 对工艺液位/差压/流量信号进行监测控制, 见图1 。
4.2 应用
集气站单井测量中利用差压变送器测量差压与孔板等配套测量流量时, 应用的测量方案包括以下几种。
4.2.1 单一差压, 配套多孔板计量方案
节流装置采用高级孔板阀, 配套2 ～ 3 块孔板, 设单台差压变送器, 固定差压, 按照各计量气量的不同, 确定其采用的孔板编号, 在自控系统中, 按照现场实际情况, 录入相应的位号、孔板参数、计量周期和计量持续时间, 系统自动完成各种流量的计算, 并对应计算出日累计量、月累计量和年累计量等。
4.2.2 变差压计量方案
节流装置采用高级孔板阀, 按实际需要配套孔板, 设两台不同量程的差压变送器, 按照各单井产气量的不同, 更换孔板、改变差压, 在站控系统中, 按照现场实际情况, 录入相应的井号、差压变送器号、孔板编号及参数、计量周期和计量持续时间, 系统自动完成各种流量的计算, 并对应计算出日产量、年产量等。
4.2.3 孔板并联速度式流量计方案
节流装置采用标准孔板, 设单台差压变送器, 固定差压, 在孔板之外并联安装一套旋进旋涡流量计。按照各单井产气量的不同, 确定该井采用孔板计量或旋进旋涡流量计计量, 站控系统自动完成各种流量的计算, 并对应计算出日产量、年产量等。该旋进旋涡流量计, 其特点是仪表内无活动部件, 使用寿命长, 测量误差可达±1 %, 线性测量范围的量程可达30∶1 ～ 100∶1 , 带温压补偿和就地指示表头, 输出(4～ 20)mA DC 标准信号, 该方案适合单产较低、井数较多的集气站采用。
5 检定工作
目前气田1000 多台在用差压变送器中, 属于贸易计量用差压变送器, 其周期检定工作由外请大庆guojia原有大流量计量站人员赴现场完成。其他差压变送器由长庆气田自行完成, 其中的668台分别由3 个净化厂实施检定外, 剩余数量的差压变送器的检定工作由本厂计量站计量检测室于年度检修期间完成。所有差压变送器的检定周期均为1 年。
5.1 检定
被检表:3051 系列差压变送器, 准确度等级为0.1 级;EJA 系列差压变送器, 准确度等级为0.1级;1151 系列差压变送器, 准确度等级为0.2 级。检定装置:氮气瓶;一等标准浮球压力计, 准确度等级0.015 级:FLUKE744 :HART 或BRAIN 协议手操器。用来检定0.1 级差压变送器的准确度等级至少为0.025 级。
5.2 双法兰差压变送器的检定
长庆气田在用双法兰差压变送器, 因条件原因,一直没有开展检定工作。其实双法兰差压变送器与一般差压变送器校验方法相同, 但在校验时一定要注意正负压室法兰要放在同一水平面上, 以免因毛细管中硅油油位差产生误差。因为测量液位时负压膜盒要往上搬, 正压膜盒要往下搬, 变送器在中间, 毛细管中硅油对变送器产生了负压差, 所以需要用负迁移的方法, 具体迁移量计算:
5.3 检定后的迁移问题
通常情况下是对差压变送器取消迁移后开展检定, 检定结束后再进行迁移投入使用。因迁移前已经检定好的零点量程及其线性关系与迁移后的零点量程及其线性关系不可能完全一致, 所以这种方法在要求较高的情况下实际误差会大一些。正确的作法是:带迁移的差压变送器初次校验和静压试验与普通差压变送器相同, 只是在调静压后再调迁移, 正确的调迁移的方法如下:
对于正迁移, 将负压室通大气, 向正压室加入量程范围下限差压, 输出压力上升, 应指示迁移值。这时可调整迁移螺钉, 使输出压力降回零位, 然后向正压室继续加入量程范围25 %、50 %、75 %、100 %差压值进行正反行程示值及变差校验。如果采用负迁移, 则正压室通大气, 向负压室加入测量下限差压。此时使输出调整到零位, 然后加入量程范围的0 %、25 %、50 %、75 %、100 %的差压值, 进行正反行程示值与变差校验。
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