石油天然氣管道運輸中新型變送器的應用

 

在計量技術快速發(fā)展的今天，各種各樣的新型液體流量 計成功映入人們眼簾。這些變送器在實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，實現(xiàn)了對原有形式的取代。為了展現(xiàn)新型變送器價值，本文將著重討論石油天然氣管道運輸對于新型變送器的運用。

 

變送器能夠指示被測流量選定間隔流體總量的儀表設備，在環(huán)境保護、農業(yè)、化工、石油等眾多領域中有著廣泛的運用。在國內近些年經(jīng)濟的快速發(fā)展過程中，變送器同樣發(fā)揮著非常突出的作用。面對社會的進一步發(fā)展，石油天然氣這類直接影響人們生活品質的資源成為社會需求量越來越高的資源。正因如此社會才會對石油天然氣的計量工作精que性、可靠性提出更高要求。當然因國內對于這方面的研究起步相對較晚，所以不論是儀表管理、儀表維護、儀表安裝、儀表選型、儀表設計都存在許多問題，與發(fā)達guojia存在較大差距。下面就將以其發(fā)展現(xiàn)狀、應用現(xiàn)狀為探討對象。

 

1.1 超聲波變送器

這種變送器以檢測流體流動帶給超聲脈沖的影響完成儀表測量工作，從其應用現(xiàn)狀來看，這種變送器已經(jīng)成為發(fā)展#快的變送器設備，液化天然氣中時常能夠見到這種變送器。超聲波變送器#突出的優(yōu)勢便是可以在不接觸的條件下完成測量，測量中并不會受到流體的影響出現(xiàn)壓力損失。當然必須強調的是，如果流體清潔度存在問題，那么測量精準度將得不到任何保障。并且多普勒效應實際上只能用在測量懸浮顆粒、氣泡液體，也就是說其他類型的液體實際上很難得到準確的測量數(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，以此為基礎獲知天然氣總量與天然氣流量。這種變送器精準度不會受管道安裝帶來的負面影響，即便是石油這種有著很大黏稠度的液體也能夠提供精準測量。當然這種變送器實際上做不到長期保持校準，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，運用機械測量元件將流體分割為大量的單個體積部分，之后運用測量室充滿與排放體積流體次數(shù)計算天然氣總量。因這種變送器的做法比較嚴謹，故精密度、測量準確度非常高。當然這種變送器本身有著非常龐大的體積，易出現(xiàn)振動與噪音，所以在低溫場所、高溫場所不適合使用。

 

1.4 孔板變送器

這種變送器是差壓式變送器的一種，利用安裝管道檢測元件和流體之間的壓差、運輸管道幾何尺寸、檢測件與被測流體的條件確認石油天然氣的流量，這種變送器的精que度能夠達到3% 左右。國內在早期石油開發(fā)、石油天然氣運輸中有大面積使用這種變送器。不過面對科技的發(fā)展，由于該變送器不具備自動化能力，且對施工條件、施工現(xiàn)場要求較高，會受到人為要素的影響，所以這種變送器因無法滿足高效率、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大的功能支持下，得到了更多人的關注。

 

2 新型變送器在石油天然氣管道運輸中的應用

早在2000年，國內就已經(jīng)大批量使用變送器，當時國內天然氣管道的運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，在實踐中計量標準相對來說十分的單一。在國內計量技術獲得全面發(fā)展的今天，我國已經(jīng)出現(xiàn)了非常標準的流量體系、計量體系。此外石油天然氣管道的運輸變送器也漸漸出現(xiàn)了多樣化特征。有資料顯示，國內石油行業(yè)在2010年共有1 700多臺天然氣計量器具，這其中，超聲波變送器數(shù)量達到了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)字則達到了2 300多臺。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)勢能夠獲得更好的使用前景、發(fā)展前景。接下來將著重探討與分析新型變送器的運用和價值。

 

2.1 中小型變送器

從實踐來看，新型智能變送器實際上就是在中小型變送器中加入了信號處理技術與仿真技術，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)字信號處理技術的支持作用下，變送器獲得了更為廣泛的測量范圍，壓力、流量、綜合溫度這一系列信息同樣也能夠被測量，實現(xiàn)了各種外在干擾因素的規(guī)避，減少了外界條件帶給測量結果的負面作用與影響，保障了測量準確度、精準度。這里所用的仿真技術就是在考慮流體力學與計算基礎上，對差壓數(shù)值的模擬、仿真。借助這一過程，大幅度提升了變送器精準度。在國內石油天然氣行業(yè)對超聲變送器大量引入以后，這種新型的智能變送器在國內的許多地區(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)都在利用這一技術保障計量精準度。塔里木油田所用變送器在使用中需要送到外地計量站檢定點做檢定，該過程將會浪費大量資金與時間，顯然對變送器實時使用非常不利。故新疆地區(qū)在2015年動工，打造guojia級的變送器量站，為變送器的使用和檢定提供著巨大便利。2016年，檢定點正式投入使用，其檢定能力高達每年200臺以上，具備guojia級能力，滿足了當?shù)貙τ谧兯推鞯臋z定需求。

 

2.2 孔板二次儀表

事實上因為孔板變送器本身功能就存在限制性要素，所以其自動化程度很多時候都得不到滿足，測量精準度相對較低。故需要對二次儀表做優(yōu)化處理，提升孔板變送器的智能化水平。石油天然氣在測量中需要應用到智能溫度變數(shù)器與壓力變送器孔板節(jié)流設備，借助互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控溫度變化、壓力變化。之后在計算機功能的支持下，保障計算結果精que度。在實踐中控制中心按照結果自動化計量石油天然氣的管道運輸情況。此外二次儀表的應用還能夠進一步提升測量穩(wěn)定性與精準度。借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡技術，石油天然氣的運輸管理、監(jiān)測得到了約束，并且該過程還優(yōu)化了孔板標準。過去的標準為 SYL04，如今的標準為SY/T6143—1996，獲得了guojia標準資質。此外《用氣體超聲變送器測量天然氣》非等效采用 AGANO.9[4]。其實際上運用了許多 ISO/TR12765的內容。比如我國河北省的石油公司早在2014年就已經(jīng)運用了這種智能孔板節(jié)流設備，并應用了壓力變速器與濕度變速器，為油管道的運輸提供了自動化能力。過去測量誤差在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準化程度與更為穩(wěn)定的結構，憑借著出眾的功能、優(yōu)勢，成為了#受歡迎、關注的變送器。

 

2.3 高壓大流量

21世紀不僅是信息的世紀，同時也是科技的世紀，我國在21世紀開始的超聲變送器研究，當前超聲變送器仍舊停留在發(fā)展階段，需要借助發(fā)達guojia技術與經(jīng)驗。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。此外還要做好計量技術的校準工作，將其送至指定檢定中心做檢定。面對科技的進步與發(fā)展背景，如今變送器的功能越來越完善，今后的變送器發(fā)展方向將會更加穩(wěn)定與準確。在網(wǎng)絡智能化與科技進步作用下，變送器將會和國際化接軌，提高自動化深度與水平。

 

3 結束語

作為高精密度計量儀器，變送器在石油天然氣管道運輸中發(fā)揮著十分突出的作用。在國內計量技術不斷發(fā)展、不斷進步的今天，各種各樣的新型變送器呈現(xiàn)出了非常完善的功能，其應用范圍不斷擴展。單一型變送器無法滿足時代要求，多元化變送器才是時代的需要。變送器的使用與普及能夠推動我國石油天然氣行業(yè)的進步，帶動社會的進一步發(fā)展。

 

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