油氣水流量計量儀表檢定裝置節(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)各種計量檢測設(shè)備的計量檢定、入廠物資產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、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)能耗檢測與測試分析等任務(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)運行管理把好的質(zhì)量檢驗關(guān)提供可靠保障[1-2]。而油氣水流量計量儀表檢定裝置是油田質(zhì)檢站的主要檢驗設(shè)備和耗能設(shè)備，如何降低油氣水流量計量儀表檢定過程中的能耗和檢驗成本，提升質(zhì)量檢驗系統(tǒng)質(zhì)量效益和工作效率，優(yōu)化改進(jìn)檢測檢驗裝置的效率和工作質(zhì)量，已成為一項重要的研究課題。

1 油氣水流量計量儀表檢定裝置存在的問題

油氣水流量計量儀表是油田開發(fā)生產(chǎn)過程不可缺少的重要流量計量設(shè)備，確保流量計量儀表的計量準(zhǔn)確性對油田生產(chǎn)開發(fā)具有重要的意義。以某油田仙河地區(qū)為例，每年需要對原油流量計、天然氣計量儀表、水表等油田流量計量儀表周期檢驗和新購流量計入廠檢驗多達(dá)6000余臺。而傳統(tǒng)油氣水流量計量儀表檢定裝置存在系統(tǒng)能耗高、部分檢驗設(shè)備檢驗效率低、檢驗設(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)在以下幾個方面問題：一是油氣水流量計量儀表檢定裝置流量調(diào)節(jié)過程中存在節(jié)流損失問題，增加了每臺流量計的檢驗成本；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水資源問題，又因水隨意外排對周圍環(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)裝置檢驗效率低，檢驗設(shè)備潛能未得到發(fā)揮等的問題。

2 主要節(jié)能措施

2.1 油氣流量計量儀表檢定裝置

油流量計量儀表檢定裝置工藝流程中2臺30kW輸油泵電動機(jī)配置1臺30kW的變頻節(jié)能控制柜。采用一拖二節(jié)能控制方式，以實現(xiàn)油流量計量儀表檢定裝置檢定過程中變頻流量調(diào)節(jié)，避免節(jié)流能量損失。

氣流量計量儀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55kW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55kW變頻節(jié)能控制柜替代1臺普通控制柜，實現(xiàn)氣流量計量儀表檢定裝置檢定過程中變頻流量調(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1m3的外排水收集方罐、支架和直徑為50mm的鋼管等部分組成。通過加裝1個高架的容量為1m3的外排水收集方罐，方罐底部接口徑為50mm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)裝置用水所需的補水來源，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 水流量計量儀表檢定裝置節(jié)能措施

水流量計量儀表檢定裝置節(jié)能措施主要有以下兩個方面：

1）加裝變頻節(jié)能控制。對水流量計量儀表檢定裝置工藝流程中2臺15kW水泵電動機(jī)配置1臺15kW的變頻節(jié)能控制柜。采用一拖二節(jié)能控制方式，以實現(xiàn)水流量計量儀表檢定裝置檢定過程中變頻流量調(diào)節(jié)，避免節(jié)流能量損失。

2）改進(jìn)水流量計量儀表檢定裝置工藝流程。通過采取延長被檢表安裝流程直管段（可拆卸短接），改進(jìn)被校驗水表檢驗工藝流程和檢驗程序，重新編制計算機(jī)檢驗程序，滿足檢驗裝置同時檢驗同型號2臺水表的工作要求，可提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗效率60%，減少設(shè)備運行時間，達(dá)到挖掘檢驗設(shè)備潛能，提升檢驗運行效率，降低檢驗成本費用的目的。

3 實施效果

1）油氣水流量計量儀表檢定裝置變頻節(jié)能措施實施效果。表1為油氣水流量計量儀表檢定裝置變頻節(jié)能改造實施前后對比統(tǒng)計表。

表1 油氣水流量計量儀表檢定裝置變頻節(jié)能改造實施前后對比統(tǒng)計表

從表1中可以看出，油氣水流量計量儀表檢定裝置實施變頻節(jié)能改造后，其有功功率和無功功率均有不同程度的下降，電動機(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，無功功率下降了3.48kvar，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6.49kW，無功功率下降了2.60kvar，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1.51kW，無功功率下降了1.38kvar，功率因數(shù)提升了0.078。實現(xiàn)了油氣水流量計量儀表檢定裝置軟啟動和生產(chǎn)運行參數(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施效果。通過加裝水環(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30m3，并實現(xiàn)水資源的循環(huán)再利用。

3）改進(jìn)水流量計量儀表檢定裝置工藝流程實施效果。滿足檢驗裝置同時檢驗同型號2臺水表的工作要求，可提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗效率60%，降低了單臺水表檢驗費用成本25元。

4 效益評價分析

有效運行時間30天、60天和90天計算，則年總節(jié)約電量可達(dá)16005.6kWh。每千瓦時電費按0.65元計算，則可實現(xiàn)年節(jié)電費用10403.64元。

2）節(jié)約水資源費用。采取節(jié)能技術(shù)措施實施后，可累計實現(xiàn)年節(jié)約水資源30m3，按工業(yè)用水每立方米10元價格計算，則每年節(jié)省水資源費用300元。

3）減少水表檢驗成本費用。年檢驗水表4000臺，每臺水表平均減少檢驗成本30元，則年可減少水表檢驗成本費用12萬元。

4）節(jié)能減排效益。按照節(jié)約1kWh電能減排0.997kgCO2，即減少0.272kg碳排放計算，則采取節(jié)能技術(shù)改造措施實施后每年可減少碳排放4 353.52kg。

5）減輕了員工勞動節(jié)強度。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，運行機(jī)制故障少，減輕了工人的勞動強度，節(jié)省管理成本及費用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

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)的一種社會責(zé)任[4-5]。實踐證明，采取油氣水流量計量儀表檢定裝置變頻節(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)水流量計量儀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量儀表檢定裝置的能耗，實現(xiàn)軟啟動和生產(chǎn)運行參數(shù)的變頻調(diào)節(jié)，實現(xiàn)水環(huán)式真空泵外排水回收利用，提升水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢驗效率，減少檢驗設(shè)備運行時間，降低單臺水表檢驗費用，具有良好的推廣應(yīng)用價值。