利用超聲波對水流量計進(jìn)行在線(xiàn)檢定

      1. 概述

      針對油田現場(chǎng)情況，對超聲波水流量計在油田的應用進(jìn)行了初步探討。利用超聲波水流量計在不影響正常供水的情況下，對解決油田在用的大口徑水流量計在線(xiàn)校準問(wèn)題以及有效提高水計量?jì)x表的在線(xiàn)使用精度等都有著(zhù)十分重要的意義。

      超聲波流量計做為大口徑管線(xiàn)在線(xiàn)校準儀表，有著(zhù)其它儀表所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：① 在不影響被檢儀表正常工作的情況下，可管外安裝校準；② 便于攜帶，安裝方便；③ 不妨礙流動(dòng)，無(wú)壓力損失量；④ 無(wú)可動(dòng)部件，維修率低、穩定性好。

      超聲波流量計有多種形式：傳播速度差法、多普勒法、聽(tīng)音法。傳播速度差法包括相位差法、聲循環(huán)法、時(shí)間差法。做為大口徑管線(xiàn)在線(xiàn)校準儀表，選用時(shí)間差法。從安裝角度講，時(shí)間差法超聲波流量計可分為外夾式和插入式。外夾式超聲波流量計便于攜帶，安裝方便，但在使用過(guò)程中，受使用環(huán)境影響較大，而插入式超聲波流量計受使用環(huán)境影響較小。

      2. 實(shí)驗室試驗

      2000年4月，在中國石油天然氣集團公司計量測試研究所的水流量標定管線(xiàn)上，對康樂(lè )創(chuàng )1010P外夾式超聲波流量計和丹弗斯SONOKIT插入式時(shí)差法超聲波流量計進(jìn)行了實(shí)驗室測試。首先設計制做了DN300、DN150兩段插入式時(shí)差法超聲波流量計測量管段，為了能方便插入式換能器的拆裝，設計制做了球閥式換能器護套。檢測方法是對插入式時(shí)差法超聲波流量計測量管段的參數進(jìn)行精確測量，如外徑、壁厚、探頭間距、聲道夾角、通道間距等，然后把參數輸入二次表。把測量管段連接到檢測設備上進(jìn)行檢測�？禈�(lè )創(chuàng )1010P外夾式超聲波流量計用超聲波測厚儀測試管線(xiàn)壁厚，試驗采用容積法對流量計進(jìn)行檢測，標定裝置精度達到2‰。

      試驗結果是超聲波流量計在配備標準測量直管段情況下，清水管線(xiàn)完全可以達到1%的計量精度，而且管徑越大精度越高，管徑越大穩定性越好。當現場(chǎng)情況不能完全滿(mǎn)足儀表計量技術(shù)要求時(shí)，如前直管段長(cháng)度不夠或水中懸浮物超標及管線(xiàn)有沉沙或液體不滿(mǎn)管情況下，達不到所要求的計量精度。外夾式超聲波流量計清水管線(xiàn)也可以達到1%的計量精度，但在操作過(guò)程中客觀(guān)因素影響較大，必須專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作。

      3. 現場(chǎng)試驗

      根據實(shí)驗室試驗結果可以看出，超聲波流量計在大口徑管線(xiàn)上，在50m³/h流量點(diǎn)到900m³/h流量點(diǎn)測得的相對誤差小于1%，重復性誤差小于0.29%。是大口徑水流量計在線(xiàn)校準的理想方法，但這畢竟是在非常理想的實(shí)驗室條件下得出的結論，為此，2000年12月在大慶油田采油六廠(chǎng)的喇二聯(lián)清水交接口進(jìn)行了對康樂(lè )創(chuàng )1010P外夾式超聲波流量計和丹弗斯SONOKIT插人式時(shí)差法超聲波流量計現場(chǎng)試驗。實(shí)驗間總面積70m²，溫度、濕度、清潔度、振動(dòng)和通風(fēng)等均達到試驗要求的條件，試驗管線(xiàn)外徑273mm，直管線(xiàn)長(cháng)10m，試驗采用標準表法，標準表是精度為0.5級的XLD-03智能電磁流量計。該流量計測量范圍為100~4000m³/h。

      丹弗斯SONOKIT插人式時(shí)差法超聲波流量計檢測方法是現場(chǎng)在清水管線(xiàn)上帶壓打孔，焊接插入式超聲波流量計換能器護套，安裝換能器，測定參數輸入二次表。然后用閥門(mén)控制，選五個(gè)流量點(diǎn)對插入式超聲波流量計進(jìn)行測試。

      康樂(lè )創(chuàng )1010P外夾式超聲波流量計檢測方法是用超聲波測厚儀測試管線(xiàn)壁厚，對探頭安裝點(diǎn)打磨、上藕合劑，Z法安裝，將參數輸入二次表。然后用閥門(mén)控制，選五個(gè)流量點(diǎn)對插入式超聲波流量計進(jìn)行測試。

      現場(chǎng)試驗結果與實(shí)驗室試驗結果完全一樣，嚴格按操作規程操作，超聲波流量計可以達到1% 的計量精度，而且管徑越大精度越高，管徑越大穩定性越好。