油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置節(jié)能措施探討

汝繼偉（大慶石油管理局有限公司技術(shù)監(jiān)督中心）

油田質(zhì)檢站是質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)的重要工作單元，承擔(dān)著油田生產(chǎn)各種計(jì)量檢測(cè)設(shè)備的計(jì)量檢定、入廠物資產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、油氣生產(chǎn)各環(huán)節(jié)質(zhì)量管理和質(zhì)量監(jiān)督、主要能耗設(shè)備系統(tǒng)能耗檢測(cè)與測(cè)試分析等任務(wù)，不僅為油田高效精細(xì)開發(fā)管理提供準(zhǔn)確可靠的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，而且為油田高效精細(xì)開發(fā)運(yùn)行管理把好的質(zhì)量檢驗(yàn)關(guān)提供可靠保障[1-2]。而油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置是油田質(zhì)檢站的主要檢驗(yàn)設(shè)備和耗能設(shè)備，如何降低油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定過(guò)程中的能耗和檢驗(yàn)成本，提升質(zhì)量檢驗(yàn)系統(tǒng)質(zhì)量效益和工作效率，優(yōu)化改進(jìn)檢測(cè)檢驗(yàn)裝置的效率和工作質(zhì)量，已成為一項(xiàng)重要的研究課題。

1 油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置存在的問題

油氣水流量計(jì)量?jī)x表是油田開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程不可缺少的重要流量計(jì)量設(shè)備，確保流量計(jì)量?jī)x表的計(jì)量準(zhǔn)確性對(duì)油田生產(chǎn)開發(fā)具有重要的意義。以某油田仙河地區(qū)為例，每年需要對(duì)原油流量計(jì)、天然氣計(jì)量?jī)x表、水表等油田流量計(jì)量?jī)x表周期檢驗(yàn)和新購(gòu)流量計(jì)入廠檢驗(yàn)多達(dá)6 000余臺(tái)。而傳統(tǒng)油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置存在系統(tǒng)能耗高、部分檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)效率低、檢驗(yàn)設(shè)備潛能未得到發(fā)揮、部分設(shè)備存在安全環(huán)保缺陷等問題。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面問題：一是油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置流量調(diào)節(jié)過(guò)程中存在節(jié)流損失問題，增加了每臺(tái)流量計(jì)的檢驗(yàn)成本；二是氣表檢定裝置中存在水環(huán)式真空泵冷凝水外排既造成浪費(fèi)水資源問題，又因水隨意外排對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，存在潛在的安全環(huán)保缺陷；三是水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗(yàn)效率低，檢驗(yàn)設(shè)備潛能未得到發(fā)揮等的問題。

2 主要節(jié)能措施

2.1 油氣流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置

油流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置工藝流程中2臺(tái)30 kW輸油泵電動(dòng)機(jī)配置1臺(tái)30 kW的變頻節(jié)能控制柜。采用一拖二節(jié)能控制方式，以實(shí)現(xiàn)油流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置檢定過(guò)程中變頻流量調(diào)節(jié)，避免節(jié)流能量損失。

氣流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置為音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其主要用能設(shè)備為1臺(tái)55 kW水環(huán)式真空泵，采取的主要節(jié)能技術(shù)措施有：

1）由1臺(tái)55 kW變頻節(jié)能控制柜替代1臺(tái)普通控制柜，實(shí)現(xiàn)氣流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置檢定過(guò)程中變頻流量調(diào)節(jié)，避免因人為節(jié)流而造成的能量損失。

2）加裝水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置。采取加裝水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置，做到水環(huán)式真空泵外排水回收利用，既做到清潔生產(chǎn)，又節(jié)約水資源。圖1為水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置示意圖。該裝置主要由容量為1 m3的外排水收集方罐、支架和直徑為50 mm的鋼管等部分組成。通過(guò)加裝1個(gè)高架的容量為1 m3的外排水收集方罐，方罐底部接口徑為50 mm的鋼管，將收集的清水經(jīng)鋼管直接流入地下貯水池，作為水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置用水所需的補(bǔ)水來(lái)源，做到循環(huán)再利用[3]。

圖1 水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置示意圖

2.2 水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置節(jié)能措施

水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置節(jié)能措施主要有以下兩個(gè)方面：

1）加裝變頻節(jié)能控制。對(duì)水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置工藝流程中2臺(tái)15 kW水泵電動(dòng)機(jī)配置1臺(tái)15 kW的變頻節(jié)能控制柜。采用一拖二節(jié)能控制方式，以實(shí)現(xiàn)水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置檢定過(guò)程中變頻流量調(diào)節(jié)，避免節(jié)流能量損失。

2）改進(jìn)水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置工藝流程。通過(guò)采取延長(zhǎng)被檢表安裝流程直管段（可拆卸短接），改進(jìn)被校驗(yàn)水表檢驗(yàn)工藝流程和檢驗(yàn)程序，重新編制計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)程序，滿足檢驗(yàn)裝置同時(shí)檢驗(yàn)同型號(hào)2臺(tái)水表的工作要求，可提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗(yàn)效率60%，減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到挖掘檢驗(yàn)設(shè)備潛能，提升檢驗(yàn)運(yùn)行效率，降低檢驗(yàn)成本費(fèi)用的目的。

3 實(shí)施效果

1）油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置變頻節(jié)能措施實(shí)施效果。表1為油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置變頻節(jié)能改造實(shí)施前后對(duì)比統(tǒng)計(jì)表。

表1 油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置變頻節(jié)能改造實(shí)施前后對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

從表1中可以看出，油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置實(shí)施變頻節(jié)能改造后，其有功功率和無(wú)功功率均有不同程度的下降，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)均有不同程度提升。其中油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置有功功率下降了4.72 kW，無(wú)功功率下降了3.48 kvar，功率因數(shù)提升了0.154；氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置有功功率下降了6.49 kW，無(wú)功功率下降了2.60 kvar，功率因數(shù)提升了0.098；水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置有功功率下降了1.51 kW，無(wú)功功率下降了1.38 kvar，功率因數(shù)提升了0.078。實(shí)現(xiàn)了油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置軟啟動(dòng)和生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)的變頻調(diào)節(jié)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，取得了良好的節(jié)能技術(shù)改造效果。

2）加裝水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置實(shí)施效果。通過(guò)加裝水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置，安裝高架外排水收集方罐后流入貯水池，實(shí)現(xiàn)了水環(huán)式真空泵外排水回收利用，年節(jié)約水資源量約30 m3，并實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)再利用。

3）改進(jìn)水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置工藝流程實(shí)施效果。滿足檢驗(yàn)裝置同時(shí)檢驗(yàn)同型號(hào)2臺(tái)水表的工作要求，可提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗(yàn)效率60%，降低了單臺(tái)水表檢驗(yàn)費(fèi)用成本25元。

4 效益評(píng)價(jià)分析

1）節(jié)約電費(fèi)效益。油氣水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置按年有效運(yùn)行時(shí)間30天、60天和90天計(jì)算，則年總節(jié)約電量可達(dá)16 005.6 kWh。每千瓦時(shí)電費(fèi)按0.65元計(jì)算，則可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電費(fèi)用10 403.64元。

2）節(jié)約水資源費(fèi)用。采取節(jié)能技術(shù)措施實(shí)施后，可累計(jì)實(shí)現(xiàn)年節(jié)約水資源30 m3，按工業(yè)用水每立方米10元價(jià)格計(jì)算，則每年節(jié)省水資源費(fèi)用300元。

3）減少水表檢驗(yàn)成本費(fèi)用。年檢驗(yàn)水表4 000臺(tái)，每臺(tái)水表平均減少檢驗(yàn)成本30元，則年可減少水表檢驗(yàn)成本費(fèi)用12萬(wàn)元。

4）節(jié)能減排效益。按照節(jié)約1 kWh電能減排0.997 kg CO2，即減少0.272 kg碳排放計(jì)算，則采取節(jié)能技術(shù)改造措施實(shí)施后每年可減少碳排放4 353.52 kg。

5）減輕了員工勞動(dòng)節(jié)強(qiáng)度。應(yīng)用變頻節(jié)能控制裝置后，不僅極大地方便了油氣水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置流量參數(shù)調(diào)節(jié)，而且設(shè)備安全可靠性好，運(yùn)行機(jī)制故障少，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省管理成本及費(fèi)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

大慶煉化球罐

提質(zhì)增效、節(jié)能降耗和提高效率是企業(yè)永恒的主題，也是企業(yè)肩負(fù)的一種社會(huì)責(zé)任[4-5]。實(shí)踐證明，采取油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置變頻節(jié)能技術(shù)改造，加裝水環(huán)式真空泵外排水回收利用裝置，以及改進(jìn)水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置工藝流程等節(jié)能增效技術(shù)措施，能有效降低油氣水流量計(jì)量?jī)x表檢定裝置的能耗，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)的變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)式真空泵外排水回收利用，提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗(yàn)效率，減少檢驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，降低單臺(tái)水表檢驗(yàn)費(fèi)用，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。