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超聲噪聲對氣體超聲流量計現場應用的影響

作者:江蘇創輝自動化儀表有限公司
一、超聲噪聲對氣體超聲流量計現場應用的影響
(1)超聲噪聲的産生
超聲噪聲是指來自于被測介質內部、對氣體超聲流量計的测量准确度带来不利的影响的声波。调节器和控制阀节流时能产生人耳无法听到的高频超声波,当这种声波的频率与氣體超聲流量計的工作频率相近时,流量计的AGC限值降低,从而影响流量计的测量准确度。噪声的来源主要有两种:调压阀在氣體流经时产生的超声噪声和流量计的供电电源引起的电噪声。
(2)超聲噪聲對流量計流量測量的影響
公司引进的氣體超聲流量計安装在大弯配气站输川化集团管线投入试运行,流量计安装流程示意图如图所示。
ZUI初流量计性能状态数据趋于各参数理想值。当流量计上游压力增大(由原来的09MPa增至1.21.8MPa)和用户用气量增多(从50万m3/d增至60万m3/d)时,氣體超聲流量計频繁发生准确度降低和接收数据无效等多种类型报警,报警期间的运行数据见表1。
分析表1中的运行数据,其它运行数据都满足流量计运行的技术要求,只有AGC-init值显示为非正常值,因此计量人员初步判定是超声噪声导致了超聲流量計的报警。为进一步确定干扰原因,计量人员还在大弯站现场做了个试验:将超聲流量計所在管线停止计量,发现AGC- limit.值恢复到其正常值62025,说明流量计与电缆之间的屏蔽很好,排除了电噪声对流量计的干扰,确认是流量计下游端调压阀产生的噪声导致了流量计准确度降低,并由流量计专家判定至少要减少2dB才能满足流量计正常工作的要求。
二、消除超聲噪聲影響的幾種方法
(1)方案設計
当超声噪声发生时,必须减少噪声才能提高流量计的准确度。弯头、T型管、过滤器和渦輪流量計的加装都能降低噪声对流量计的影响。一般来讲,单个90°弯头能使噪声衰减5dB,单个T型管衰减10dB,一台渦輪流量計能衰减15dB。根据超聲流量計运行实际情况和流量专家的建议,计量人员拟出了以下几种消除超声噪声影响的方法:
方法一:更換新的流量計信號處理電路板和傳感器,可以提高流量計的抗噪聲能力達10dB,無壓損,但成本太高。
方法二:更改流程管线。在流量计与过滤器之间加装一个90℃的弯头,使噪声衰减5dB,具体更换流程图如图所示。由于现场流程比较短,加装一个弯头后,前后直管段长度不能满足超聲流量計安装要求,流量计的工作环境不能达到***状态。方法三:在流量计与过滤器之间加装一个额外的降噪器,可以使声衰减10dB,但是氣體流经它时有0.08~0.1MPa的压力损失。
(2)現場實施
通過現場的深人調查,分析各種方案實施的可行性,並結合站場的實際情況,分公司計量技術人員確定采用第三種方法,其流程示意圖如圖所示。
自降噪器安装以后,氣體超聲流量計工作一直正常,表2给出了近段时间流量计正常运行数据,可以看出氣體超聲流量計运行状态良好。
三、結論
超聲流量計技术代表了当今天然氣计量领域的发展趋势。有效地解决超聲流量計在天然氣流量計量中的问题,使其更好地服务于我国天然氣工業。
 
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