電磁流量計在線比對方法探討

油田注水計量中使用的電磁流量計由于現(xiàn)場拆裝不方便、無備用計量儀器等困難，一直難以對電磁流量計開展定期校準(zhǔn)工作。本文闡述了如何利用便攜式超聲波流量計對在用電磁流量計進(jìn)行在線比對的方法，并針對不同現(xiàn)場的比對結(jié)果，從儀表性能、被測介質(zhì)工況及工藝管道等方面，分析了超聲波流量計在線比對的影響因素。

中原油田注水系統(tǒng)大口徑管線水計量采用電磁流量計計量， 總數(shù)量為 259 臺，電磁流量計口徑在 DN150—DN300 之間。根據(jù)中原油田注水系統(tǒng)計量器具調(diào)查統(tǒng)計，有 95%的電磁流量計自安裝使用后沒有進(jìn)行過周期檢定，其原因：一是中原油田沒有建立大口徑水表檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置；二是外送檢定費(fèi)用高；三是現(xiàn)場拆裝不方便。流量計不能定期檢定，使得注水站進(jìn)出水的計量誤差較大，計量出來的數(shù)據(jù)可信度不高，管理部門不能準(zhǔn)確的掌握生產(chǎn)工況，合理的配置注水量。

為了驗證在用電磁流量計的計量準(zhǔn)確度，給油田開發(fā)、生產(chǎn)管理部門提供準(zhǔn)確可靠的計量數(shù)據(jù)，中原油田技術(shù)監(jiān)測中心自 2007 年嘗試對注水站在用大口徑電磁流量計進(jìn)行現(xiàn)場比對工作，利用便攜式超聲波流量計對大口徑電磁流量計進(jìn)行現(xiàn)場測量比對工作，逐步摸索出超聲波流量計在線比對方法。

1 .比對方法

通過大量的資料查詢和技術(shù)咨詢，結(jié)合中原油田注水站的現(xiàn)場情況，確定了用超聲波流量計現(xiàn)場比對電磁流量計的比對方法：步是選擇一個注水站進(jìn)行實驗，該站有一座能準(zhǔn)確計量出儲水量的標(biāo)準(zhǔn)容器，將超聲波流量計安裝在容器前的進(jìn)口管線上，測量某一時間段內(nèi)，流入容器的水量與超聲波流量計計量的水量進(jìn)行對比，計算出超聲波流量計的誤差，以此來驗證超聲波流量計的準(zhǔn)確度。第二步是將便攜式超聲波流量計和在用的電磁流量計安裝在同一管線上，測量出同一時間段超聲波流量計和電磁流量計的流量，兩者進(jìn)行對比，計算出電磁流量計的計量誤差。

2.超聲波流量計的優(yōu)選

超聲波流量計的種類很多，依照原理可以分為時差式和多普勒式兩種。我們選用的便攜式超聲波流量計同時具有時差式和多普勒式兩種功能。該超聲波流量計的換能器安裝采用外夾式，無須停流截管，只需在管道外部安裝換能器即可。該臺超聲波流量計經(jīng)過開封水大流量站檢定合格，可以作為 1.0 級標(biāo)準(zhǔn)表對下一級大口徑水流量計進(jìn)行檢測。

3.現(xiàn)場比對實驗

3.1 超聲波流量計數(shù)據(jù)和大罐計量數(shù)據(jù)比對

測試人員選擇了采油二廠濮三污為現(xiàn)場實驗點，首先和該站的技術(shù)人員進(jìn)行結(jié)合，取得了該站 2#1000 方儲水罐的尺寸參數(shù)，計量出了對比前罐內(nèi)的儲水量，將超聲波流量計安裝在該站 2#污水罐的進(jìn)口，3 天內(nèi)選取在 4 個小時內(nèi)連續(xù)進(jìn)行測量，測量部分?jǐn)?shù)據(jù)見表 1。

3.2 超聲波流量計數(shù)據(jù)和在用電磁流量計數(shù)據(jù)比對

測試人員選擇了采油二廠濮三污的 5#注水泵進(jìn)口管線為測試點，因為該管線是新更換的，而且電磁流量計也是經(jīng)過出廠檢驗合格的，將超聲波流量計安裝在 5＃注水泵進(jìn)口管線上測量水量，并和同一時間段內(nèi)同一管線上的電磁流量計計量的水量進(jìn)行對比，數(shù)據(jù)見表 2。

4.結(jié)論及認(rèn)識

4.1 結(jié)論

通過在采油二廠的現(xiàn)場比對實驗可以得出，用 1.0 超聲波流量計在線和水罐計量的水量對比，誤差小于 1.0%；和 1.0 級的電磁流量計進(jìn)行對比，超聲波流量計的誤差小于1.0%，因此用超聲波流量計在線比對電磁流量計的方法是可行的。

4.2 認(rèn)識

使用便攜式超聲波流量計測量時，對現(xiàn)場條件、被測介質(zhì)的具體狀況、管道材質(zhì)等的要求較為苛刻。在實際測量中，每一個參數(shù)的不確定都會影響到測量準(zhǔn)確度，影響較大時還可造成超聲波流量計沒有信號顯示，測試人員有了以下幾個方面的認(rèn)識：

（1）超聲波流量計安裝在鋼骨架塑料復(fù)合管線不論用哪種安裝方式和測量方法，超聲波流量計無法測出流量信號，其主要原因是管壁內(nèi)部有鋼制的網(wǎng)狀骨架，影響到超聲波在管壁中的傳播。

（2）所測介質(zhì)如含有一些雜質(zhì)（如微小的固體物、乳化狀的原油和細(xì)小氣泡）時采用多普勒法測量；雜質(zhì)量少、經(jīng)過處理的污水可采用時差法。

（3）對于管線投運(yùn)時間較長，管線內(nèi)壁結(jié)垢或銹蝕嚴(yán)重的，超聲波流量計測不到信號。

（4）換能器探頭與管線外壁接觸不好時，會影響超聲波的發(fā)射與接收，嚴(yán)重時會造成超聲波流量計測不到管道內(nèi)介質(zhì)流量，需要對管線測量點進(jìn)行拋光打磨并在換能器探頭與管線外壁之間均勻涂抹上耦合劑。