测量石油的计量表

石油行业的管道运输中测量石油的计量表类型有很多种，质量流量计、电磁流量计，超声波流量计都是在生产中使用相当普遍的，通过流量计的测量，生产工作人员可以实时地监测到管道内石油的输送状况，通过对于管道内石油流速数据的监测和分析，不仅可以及时判断输油管道是否出现漏点和漏点的位置，减少输油管道泄漏时造成的经济损失。更为重要的是能够及时地了解石油在各站间的流速，为管道油品监测模拟仿真及混油量的计算提供基础数据。

石油输送流量监测仪表的选型
超声波流量计的系统构成包括电源、换能器、接线盒、转换器。换能器也就是传感器，按照传感器的安装方式不同，又可以将超声波流量计分为外夹式、管段式和插入式超声波流量计。
1、外夹式超声波流量计
外夹式又称外贴式超声波流量计，它是产生最早，用户最熟悉且应用*泛的超声波流量计，特点是使用时不会与被测量介质接触，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量，不在管道内安装仪器则不会改变介质的流动状态及产生附加阻力。正因为超声波流量计属于非接触式仪表，所以它的安装和检修均不会影响生产管线的正常运行。外夹式超声波流量计是石油输送过程流量监测仪器的*选择类型。
2、管段式超声波流量计
生产企业中某些管道因材质疏松、声波传送效果差，或者管道内壁锈蚀、有衬里等原因，致使声波信号在传输过程中衰减严重，用外夹式超声波流量计无法正常测量，因而催生了管段式超声波流量计。
管段式超声波流量计就是把换能器和测量管连成一个整体安装在管道中间进行流体流量的超声波检测。它的优点是测量精度高，缺点是安装和检修时必须停止流体输送。
3、插入式超声波流量计
插入式超声波流量计的使用介于外夹式和管段式之间。安装时一般需要断流安装，如果通过工具也可以实现非断流安装，其测量精度优于外夹式超声波流量计，相对管段式超声波流量计稍差。

超声波流量计的检测原理
封闭管道用上超声波流量计的测量原理有5种，现在使用最多的是传播时间法和多普勒法两大类。
1、传播时间法超声波流量计检测原理
传播时间法的测量原理是：声波在流体中传播时，沿着流体流动的顺流和逆流方向受到的影响不同，换能器接收到的声波就不同，接收到的信号通过转换器转换成代表流量的电信号供给显示和计算仪表进行显示和计算。
外夹式超声波流量计主要采用传输时间差法测量流量。如图4所示，超声波穿过流体顺流和逆流时间不同，其时间差Δt与流体速度FV成正比，介质流速越快，“ΔT”就越大。
2、多普勒法超声波流量计的检测原理
声波在流体介质中传播时，经流体中颗粒反射回换能器的频率不同，这一现象被称称为多普勒效应。所谓多普勒测量原理，就是依据声波的多普勒效应计算出流体的流量。
使用超声波测量流体流量时选择传播时间法还是多普勒法？其主要判断要素是：液体洁净程度或杂质含量，测量精度要求。

外夹式超声波流量计安装调试方法
1、数据输入步骤
（1）首先用盒尺量出被测管路的周长。
（2）打开仪表，接通电源，仪表显示超声波流量计版本号或菜单
（3）按键，仪表显示输入菜单号码=-------；再按10仪表显示输入管道外周长，将用盒尺测量出的周长直接输入。例：周长为318mm，直接按3、1、8后按键。
（4）按键进入号窗口仪表显示管外径。
（5）按键进入号窗口，输入被测管路壁厚，按键。
（6）按键进入号窗口，选择被测管路材质，按键后用键选择，仪表显示不同材质，选择完毕，再按键。例：管路为碳钢，即仪表显示0、碳钢，然后按键。（具体材质见说明书项内容
（7）按键进入号窗口，选择被测管路衬材，输入方法同（6）。
（8）按键进入号窗口，选择流体类型，输入方法同（6）。
（9）按键进入号窗口，选择探头类型，输入方法同（6）。“一般选择标准M1型中探头”按键。
（10）按键进入号窗口，选择安装方式，一般情况下管路>50mm用Z方式，按键。
（11）按键进入号窗口，窗口自动显示出两个探头的安装距离。次距离为探头顶部对顶部的安装距离。
（12）按键输入，进入40号窗口，窗口显示阻尼系数，按键输入20，再按键。（13）按键进入号窗口，窗口显示低流速切除值，按确认键后输0.03，再按确认键。
（14）按键输入26，进入号窗口，选择“1，固化参数并总使用”然后按键。
2、传感器安装点的选择
测量点要尽量选择距上游10倍直径，下游5倍直径以内均匀直管段，没有任何阀门、弯头、变径等干扰流场装置，流体必须为满管。
3、安装方法
（1）Z方式安装：以管路周长为200mm
1）在管路一面外侧划一长十字为A点，以十字为中心用盒尺向另一侧量出1/2周长，即100mm，该点为B点。2）根据仪表显示安装距离，例如安装距离为25mm，从A点向一侧量出25mm为C点和上面一样向从B点另一侧量出管路1/2周长为D点，B、D两点连接，D点划十字，A、D两点即为两个探头安装点。
（2）将选好两安装点，用手砂轮打磨干净出3倍探头大小的面积后，探头抹上黄油，贴在A、D两点处，用钢带绑紧（一只探头可绑紧，另一只稍微松些，以备一会调整探头位置时之用）。
探头安装完毕后，按仪表显示上游=X1；下游=X2；Q值=X3上游、下游为信号强度，数值应大于60以上。且上、下游数据接近。Q值为信号质量，数值应在50以上。如信号强度不理想，应轻微移动一侧探头（上，下，左，右轻轻移动）同时观查信号强度变化，75-85之间。如还不行，应检查流体内是否含有大量气泡，或流体不满管。
例：上游=87.5，下游=86.5，Q值=70（Q值总在60-80之间变化）为好。再按号窗口，仪表显示信号传输比，此值应尽量调到100%最次在（100±3）%范围内波动。90、91项窗口靠上下左右微调传感器位置（一般不超过2cm范围）调整数值。一定将数值调整到要求范围内。
上述过程完毕，按即可进行测量。

超声波流量计使用中常见问题及原因分析
（1）管道上已打磨光滑，但安装测量时信号始终为0-2%之间，无法测量。可能原因包括：1）管道内壁结垢较多，超声波衰减较严重，无法测量；2）管道有内衬，内衬与管道之间有间隙，导致声波不能穿透，无法测量；3）耦合计干涸，失去作用；4）介质含杂、气泡增多或介质糊住探头；5）探头位置发生变化；6）探头老化；7）探头电缆接触不良。
（2）超声波流量计产生流量读数不稳定。可能原因包括：1）测量点直管短，不符合测量要求；2）介质含有气体或杂质且不稳定；3）仪表故障。
（3）超声波流量计信号很弱，波形差，读数不稳定。可能原因包括：1）安装探头位置不正确（前10D后5D）；2）参数设置出错；3）管道使用多年使内壁结垢太厚；4）有气泡或涡流；5）管径太大，1200mm以上可考虑换插入式探头。
 

测量石油的计量表特别需要注意几个方面
1)输入管道参数必须正确、与实际相符，否则流量计不可能正常工作。
2)安装时要使用足够多的耦合剂把探头粘贴在管道壁上，一边察看主机显示的信号强度和信号质量值，一边在安装点附近慢慢移动探头直到收到zui强的信号和最大的信号质量值。管道直径越大，探头移动范围越大。然后确认安装距离是否与m25所给探头安装距离相吻合、探头是否安装在管道轴线的同一直线上。特别注意钢板卷成的管道，因为此类管道不规则。如果信号强度总是0.00字样说明流量计没有收到超声波信号，检查参数(报包括所有与管道有关参数)是否输入正确、探头安装方法选择是否正确、管道是否太陈旧、是否其衬里太厚、管道有没有流体、是否离阀门弯头太近、是否流体中气泡太多等。如果不是这些原因，还是接受不到信号，只好换另一测量点试试，或者选用插入式传感器。
3)确认流量计是否正常可靠的工作：信号强度越大、信号质量q值越高，流量计越能长时间可靠工作，其显示的流量值可信度越高。如果环境电磁干扰太大或是接受信号太低，则显示的流量值可信度就差，长时间可靠工作的可能性就小。
4)安装结束时，要将仪器重新上电，并检查结果是否正确。