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引起JH-DZ单转子流量计产生误差的原因及改进措施

时间:2017-04-21 14:53 来源:http://www.shslgs.com 点击数:

长庆油田采油六厂杨井作业区座转油站含水含泥沙原油流量计由刮板流量计更换为 J DZ 单转子流量计后,大大降低了流量计运行故障率,确保了站间原油的连续计量。 但是,运行半年后,座转油站中,有座首站、末站之间,先后出现输差增大的现象,为尽快解决这一问题,从流量计自身结构原理、转油站输油工艺、运

行参数、设备原因、人为因素等几个方面进行调研,找到了问题所在,并制定了相应的改进措施,从而减小了站间输差。

0.引言

2015 年下半年长庆油田采油六厂杨井作业区根据输送高含水、含泥沙原油的特点,将金属刮板流量计更换为 J-DZ 单转子流量计。 6 ~ 9 座转油站的单转子流量计未出现一次故障,确保了站间原油的连续计量。 原来由4 人才能完成的维修仪表工作,减少为人就能轻松地进行维护。

员工劳动强度大大降低, 站间计量误差均在0 3% 以下。 但是,  10 月中旬开始,7 座转油站中,有座首、末站流量计流量先后出现误差增大的现象,给计量工作带来困难。 为了查找误差产生原因,技术人员深入现场,先后根据单转子流量计自身结构特点、转油站输油工艺、运行控制参数、设备原因、站间地势原因、人为因素等几个方面进行现场调研,经过近一周时间的摸索,找到了产生误差的原因,并采取了相应措施,减小了计量误差。

 

1.J-DZ 单转子结构特性

 

J-DZ 单转子结构特性来讲,它属于速度式流量计。 速度式流量计与容积式流量计的区别在于速度式流量计对流体的压差、流量、温度的变化比较敏感,而容积式流量计对压差、流量、温度的变化不敏感。

1 1  从工作原理上分析

 

J-DZ 单转子流量计在液体作用下,单转子受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,转子的转动周期性地改变磁电转换器的磁阻值。 检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经放大器放大后,送至显示仪表积算并显示瞬时流量和累计流量。 说明压差的突然变化,会引起流速的变化,而流速变化会引起磁通变化。

1 2 在安装要求上分析

单转子流量计要求水平安装,为确保流体测量的准确性,应保证表前 10 倍通径、表后倍通径的直管段;直管段内径应与流量计通径一致,且两者应保持同心;管道内介质的流向与流量计铭牌上的流向标志相同。 通过现场测量情况看,基本满足安装要求,不存在安装问题。

2.误差原因分析

 

2 1 输油工艺

 

从长一转油站至杨井联合站的输油工艺分析:正常工艺是长一转油站的原油输至杨井联合站,直接进入 7#8 # 沉降罐, 进行含水原油的脱水处理。安装单转子流量计前,长一转油站两台加热炉炉管相继出现渗漏现象,处于待维修状态。 为确保进入沉降罐的原油顺利脱水,保证正常生产,杨井联合站采取了工艺调整,将长一转油站来油先进入一次加热炉进行加热,当温度达到要求时,再进入 7#8#沉降罐。 由于 J-DZ 单转子流量计属于速度型流量计,受压力影响因素较大, 流量计公称通径为ϕ80mm,而原管线为 ϕ100mm,管段突然出现缩径节

流,而该单转子流量计安装要求为表前 10 倍通径,表后倍通径的直管段,导致产生误差。

2 2 运行参数

长一转油站首站正常外输原油温度为 5,到达末站原油温度为44℃ ;首站输油压力为 2 0MPa,末站输油压力为 0 06MPa 由于长一转油站加热炉处于待修状态,所以,原油外输温度只能达到 39 ~ 1℃ ,原油到达末站后的温度只有 36 ~ 38℃ ,而联合站沉降罐的脱水油温要求达到42 ~ 44,才能满足破乳剂在化学沉降过程中发挥药效作用。 为保证脱水生产正常,输油工艺发生变动,末站工艺改变后,首站压力由 2 0MPa 升至 2 MPa,末站压力由 0 06MPa 升至 0 MPa 输油工艺的改变导致输油运行参数的变化。 由于首站与末站压差发生较大变化,而流量计本身压力参数没有进行适时调整,导致产生误差。

2 3 设备原因

10  13 日长一转油站的 2 台加热炉维修完毕,投入正常生产,外输温度达到 5,末站温度达到44℃ ,联合站根据来油温度适时对输油工艺进行了恢复。 来油由进一次加热炉,改为直接进入沉降罐,由于加热炉设备的恢复,输油温度发生了变化,

输油工艺进行调整,流量计的压差也相应发生了变化。 单转子流量计的末站压力由原来的 0 06MPa升至 0 2MPa,由于加热炉设备的恢复,温度发生变化,原油粘度相应发生变化,进而导致产生误差。

2  人为因素

在调研期间发现首站每次按照准点,两小时读取数据,而末站由于改变工艺后,巡检路线发生变化,推迟了读流量计数据时间,特别在交接班时,由于填写资料较多,汇报数据多,技术熟练程度不同,读取数据的时间有所差异,滞后 10 ~ 20min 首站与末站流量计未按照要求同时读取数据,也是造成首末站误差增大的原因之一。

2 5 地势高差

长八转油站与长二转油站流量也存在误差增大现象。 由于长八转油站的液量少,不能 2连续输油,每天要计划停输 6h 每次停输后,再次起输时,在起初的2h 内,首站与末站总存在近10m3 的输差,误差超过规定值。 后面时间段基本保持在允许的 0.3% 以下误差值。 针对这种情况,技术人员对两个站的流程和高差进行分析:从地势上看,长庆油田各站所处海拔高度不同, 长八转油站海拔1580m,长二转油站海拔 1690m,属于从低处向高处输油,在停输过程中,一旦不能及时关闭流程阀门,就会出现管道油流倒流现象。 从输油管道的全程管容计算,恰好是到管路翻越点处,即一半路程时,容积恰好是 10m3  可确认是在停输时油流倒回首站,造成再起输时,管路是空的,首站流量计在运行时开始计数,而末站油流尚未到达,流量计计数滞后。 所以,造成每次起输时,出现输差。

 

2 6 流程原因

 

按照正常流程分析,首站有出站阀门和单流阀控制,不应该出现倒流现象。 经过仔细排查,发现首站长八转油站的外输流量计出口单流阀失灵,停输时,首站出站阀门不关闭,外输泵出口单流阀漏失,回流阀半开,从而造成倒流液体从回流管线返回。 原因是流程不完善,造成液体倒流现象,而不是流量计引起的误差。

 

2 7 单转子流量计涡轮腔被污垢堵塞

 

在联合站末点流量计出现输差偏大时,对流量计拆开进行冲洗,冲洗过程中,发现流量计个涡轮腔体有个被堵塞,清除后,恢复正常输差。 由于污垢堵塞通道,造成局部压差变大,流速加快,形成孔板效应,引起流量计自身参数变化,造成输差逐渐增大。

3.改进措施

 

经过以上原因分析和现场调研,确认长八转油站到长二转油站的误差与流量计无关,应从工艺流程上和操作制度上进行完善。 对长一转油站到联合站引起的误差进行调试。

 

1) 长八转油站更换外输泵出口单流阀和流量计出口管线单流阀。

 

2) 当长八转油站再停输时,立即关闭流量计出口阀门,防止液体倒流。

 

3)由流量计厂家技术人员在联合站末站内对长一转油站来油流量计进行参数调整,包括压力、温度、流量参数进行修正,按照首站瞬时流量进行系数计算并调试。 改造来油直管段长度,达到安装要求。

 

各转油站在调整输油运行参数时,采取小幅度逐渐调节,避免大起大落,防止引起单转子流量计敏感反应。

5) 规定各站 5 ~ 7 天定期对流量计过滤器进行清理,一旦发现过滤器滤网有破损,立即进行更换,防止单转子腔体内出现被堵塞的现象,确保流量计腔体洁净,涡轮运转灵活。 液体在运行过程中不再发生突然流态变化。

.结束语

长庆油田采油六厂杨井作业区通过现场调研,并经过对长八转油站流程完善和操作制度的改进,长八转油站到长二转油站的输油误差由 0 78% 降至 0 26% ,符合内部交接误差要求。 厂家经过对联合站流量计参数的调试,使长一转油站与联合站的输差由 0 81% 降至 0 22% ,符合内部原油交接误差要求的范围误差 0 5% )