過程方法優(yōu)化改革實現(xiàn)檢測生產(chǎn)節(jié)能減排增效

萬元周　唐逸欣　丘逢春

(國家石油天然氣大流量計量站成都分站，成都 610213)

0　引言

隨著天然氣工業(yè)的不斷發(fā)展，用于天然氣貿(mào)易交接計量的流量計快速增加，流量計檢測需求也越來越大。由于本站文丘利噴嘴流量標準裝置是上世紀90年代設(shè)計建設(shè)的，每天只能進行一臺次流量計的檢測，檢測能力遠不能滿足快速增長的檢測市場需求，必需通過優(yōu)化檢測過程，改革檢測方式來提高工作效率，節(jié)約天然氣資源，減少二氧化碳排放量，實現(xiàn)安全環(huán)保生產(chǎn)。

1　優(yōu)化檢測過程，改革檢測方式

1.1　優(yōu)化檢測過程

1.1.1優(yōu)化零點修正方法

由于壓力計量器具會受環(huán)境影響產(chǎn)生零點漂移，每臺流量計檢測前必須將部分系統(tǒng)內(nèi)的天然氣放空進行零點修正。每臺流量計檢測放空時間約為30min，放空量約為20m3，由此排放的二氧化碳約20m3。我們根據(jù)壓力計量檢定原理[1]，利用現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)化壓力零點修正方法，優(yōu)化方法原理見圖1。

圖1　壓力優(yōu)化方法原理

在被檢流量計取壓口和標準裝置取壓口，分別并聯(lián)安裝一塊準確度等級0.02級的防爆型高精數(shù)字壓力表，通過直接比對的方式進行壓力零點修正，并在檢測過程中進行壓力實時核查，確保檢測時壓力測量結(jié)果準確可靠。

1.1.2節(jié)能減排效果

由于不必通過系統(tǒng)放空來進行零點修正，單臺流量計檢測可節(jié)約時間0.5h，減少放空天然氣約為20m3，降低二氧化碳排放量約20m3。2011年中心檢測529臺次流量計，通過零點修正方法優(yōu)化減少放空的天然氣量約10580m3，節(jié)約設(shè)備運行時間約265h。由此可見，我們通過檢測過程優(yōu)化，實現(xiàn)了檢測生產(chǎn)節(jié)能減排增效。

1.2　超聲流量計串聯(lián)檢測技術(shù)改革

超聲波流量計是近幾年使用最多的新型流量計之一，也是我站近五年檢測數(shù)量最多的流量計。其內(nèi)部無任何阻力件，不會對測試管道內(nèi)的天然氣流場產(chǎn)生阻流或擾動影響。

我們的流量標準裝置有較長的直管段，可通過改革流量計安裝方式和檢測數(shù)據(jù)采集方式，在確保安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)上進行流量計串聯(lián)檢測，提高流量標準裝置的運行工效。

1.2.1串聯(lián)檢測方案簡介

串聯(lián)檢測原理是把兩臺型號規(guī)格、流量范圍完全相同的流量計安裝在同一檢測管段上，兩臺流量計之間安裝直管段(見圖2)，緊密串聯(lián)安裝方式中間不安裝直管段(見圖3)。

圖2　帶有直管段串聯(lián)安裝方式

圖3　緊密串聯(lián)的兩臺流量計

串聯(lián)檢測時兩臺被檢流量計的流量信號通過兩臺計算機自動采集。

選擇用原系統(tǒng)的壓力測量系統(tǒng)自動測量上游流量計處壓力，用差壓測量系統(tǒng)自動測量上、下游流量計處的壓力差，再計算得到下游壓力。

串聯(lián)檢測時兩臺流量計相距很近，經(jīng)實驗證明溫差小于0.1℃，而溫度計量器具的允許誤差為0.2℃[2]，溫差影響可忽略，故我們選擇在下游直管段的取溫口測量溫度。

1.2.2緊密串聯(lián)檢測質(zhì)量驗證實驗

由于加直管段串聯(lián)方式?jīng)]有改變流量檢測安裝的工藝條件，故只需著重考察緊密串聯(lián)檢測是否存在相互間電磁干擾，安裝位置是否影響檢測質(zhì)量。為此，我們制定了表1所列實驗方案[3]，對三個廠家8臺超聲流量計進行緊密串聯(lián)檢測實驗，部分實驗數(shù)據(jù)見表2和表3。

表1　緊密串聯(lián)檢測實驗方案

表2　上下游流量計間電磁干擾實驗數(shù)據(jù)

表3　安裝位置影響實驗數(shù)據(jù)

通過對4套8次臺三個不同廠家生產(chǎn)的超聲流量計進行的緊密串聯(lián)流量計間電磁干擾實驗，證明緊密串聯(lián)流量計間無電磁干擾。

我們共做了4套6臺次三個不同廠家生產(chǎn)的超聲流量計緊密串聯(lián)安裝位置影響實驗，緊密串聯(lián)檢測結(jié)果與單獨檢測結(jié)果一致，實驗結(jié)果證明緊密串聯(lián)不影響超聲流量計檢測結(jié)果的質(zhì)量[4]。

1.2.3節(jié)能減排效果

我們從2010年底開始研究設(shè)計超聲流量計串聯(lián)檢測方案，2011年6月成功制定了超聲流量計串聯(lián)檢測的方案。中心單臺流量計平均檢測時間約為4h，每次投入6人，根據(jù)流量計規(guī)格不同檢測成本約為4000～8000元。2011年1月至2012年3月15日，中心共進行了268臺(134套)流量計串聯(lián)檢測，其中DN150以下規(guī)格的172臺(86套)，節(jié)約檢測成本約34.4萬元；DN150以上規(guī)格的96臺(48套),節(jié)約檢測成本約38.4萬元；串聯(lián)檢測共計節(jié)約成本約72.8萬元。事實證明，串聯(lián)檢測不僅能保證檢測質(zhì)量，提高了工作效率，還有效地節(jié)約了設(shè)備運行成本和人力成本，節(jié)能減排效果顯著。

2　結(jié)束語

綜上所述，中心通過優(yōu)化流量計檢測過程、改革流量計檢測安裝方式，制定科學(xué)合理的數(shù)據(jù)采集方法。確保了串聯(lián)檢測質(zhì)量，有效地提高了檢測工作效率。減少了檢測生產(chǎn)天然氣的放空量，降低了二氧化碳排放量，實現(xiàn)了檢測生產(chǎn)節(jié)能減排增效。

[1]JJG 882—2004壓力變送器

[2]JJG 229—2010工業(yè)鉑銅熱電阻

[3]JJG 1030—2007超聲流量計

[4]JJF 1094—2002測量儀器性能評價

[5]程佳，呂幾凡，李東升，吳煥芬.管道天然氣超聲波流量計使用中檢驗技術(shù)的研究.計量技術(shù)，2011(8)