渤海传统合作油田外输体积管更换方案的探讨

渤海传统合作油田外输体积管更换方案的探讨

原油计量中，体积管作为一种在线测量仪器，由于存在误差，直接导致计量误差，并影响外部输送的精度。在2008年底,BZ28-1油田的渤海友谊号FPSO更换了新的外输体积管。新的DANIEL体积管为活塞式体积管,制造厂商为Brooks公司。体积管为计量设备,因此在新设备投产前,需要进行现场标定。我公司于2009年初组织相关技术人员及具有大流量计量设备标定资质的单位,现场对体积管进行了标定(水标试验)。活塞式体积管是检定流量计的标准装置之一,它的精度直接影响检定流量计的准确性。要求活塞式体积管的重复性误差β≤0.02%,准确度误差E≤±0.05%。1体积管的组成活塞式体积管机械系统通常由计量缸体、液压系统、氮气压系统、光电检测系统、数据处理系统等五部分组成。2测量组合控制过程2.1测量活塞通常在上游(待机)位置,提升阀处于打开状态,并在驱动活塞的液压下固定就位。2.2液压控制阀打开并卸压。在驱动活塞上游侧的启动弹簧增压室的压力使提升阀闭合,活塞开始以工艺液体的流速向下游移动。2.3随着测量活塞向下游移动,光学体积开关被连接到活塞的标志“触发”。这种体积开关信号被立即送到操作计算机,进行计算。2.4当标志触发的第二个光学体积开关时,液压控制阀闭合。液压上升,并开始推动驱动活塞向上游移动,开启提升阀。然后,工艺液体流过活塞。2.5然后,驱动活塞、测量活塞、提升阀、驱动轴、检测器轴和标志返回到上游(待机)位置。当达到上游位置时,液压泵会呈中间状态,保持液压,从而把测量活塞保持在上游位置。现在,体积管已准备好进行下一次行程。3体积管检测控制系统3.1用盲板将体积管和工艺管线隔离开来。确保体积管处于水平状态。从体积管中排除全部工艺液体,并冲洗体积管。若含有油污,则需要排放至指定系统处理后,达标排放。3.2组装水标管道系统。如图1。全部连接必须无泄露,以保证试验的准确。建议在全部管道连接处涂螺纹密封剂。管道的规格应等于或大于体积管的通气接头和排放接头(V1、V2、D1、D2)的规格。3.3体积管采用容积式水标法检定装置来检测,也就是让体积管的入口处接水源,体积管出口接标定控制电磁阀与标准量器相连接。3.4标准量器要选用与体积管标称体积相同的标准量器,其准确精度不应低于±0.025%。3.5标定应选用压力比较稳定的水源,可以用循环泵,从一个容积大于体积管设计容积的水槽中取水,要求水质清洁,水量充足;连接好水泵的380VAC电源。3.6用于测量水温和环境温度的温度计,分别放在体积管入口和标准量器出口以及体积管光电管附Abstract:近。共3支量程0～50℃,最小分度为0.1℃的温度计。3.7松开体积管检测开关套管后的螺栓,小心的将体积管检测开关的套管拆下,整个过程中,不可碰到检测开关组件及检测片。3.8确保把体积管的液压系统连接到380VAC电源,检查液压罐是否填充到正确的液位。3.9体积管工作前,应检查氮气瓶内压力是否保持在0.5MPa左右,若压力不足,需补充氮气,使其压力满足要求,将氮气瓶铜网液压系统的球阀打开。3.10把检定控制用电磁阀的电缆,接入体积管电气箱内标定控制板的相应端子上。并连接水标控制件中的220VAC电源,和体积管控制面板中24VDC电源。3.11准备就绪后,合闸供电。3.12打开V1、V2、D1、D2阀,启动水泵为体积管注水;水应充满体积管,以排出体积管内部气体。3.13打开体积管液压泵电源,控制器电源,这时体积管内活塞被液压拖回上游位置,按动体积管上电气箱内的开始按钮,使大活塞向下游移动,这时检定控制电磁阀开启,为加快速度可开启W1阀,这样使活塞移向下游,然后按控制箱返回键,使活塞返回上游位置。这样往复数次,就可以正式开始检定。3.14按电气控制箱内返回键,使体积管内活塞返回上游。3.15按动控制箱内开始键,这时活塞向下游移动,为加快速度,可以打开W1阀,在挡光器接近S1光电管时,迅速关闭W1阀,让水只能通过电磁阀,这时应保持标准量器内水位在零线附近,直到挡光器到S1光电管。这时电磁阀自动关闭。3.16全开标准量器底部排水阀,放空量器内的水,关闭底阀,用手按住控制板上开始键,直至控制板上红灯灭后松手,这时活塞继续向下游移动,为加快速度,可以打开W1阀,这时读取体积管内压力、温度以及殷钢棒附近温度的数据。3.17当挡光块快接近S2光电管时,关闭W1阀,让水只流过电磁阀,当挡光块到达S2时,电磁阀关闭。这时就可以读取标准量器上的示值,即可作为一次标定值,然后适当放一部分标准量器内的水,同时测量一下水温,将体积管再返回上游位置,并开始下一次标定过程。3.18整个过程中每个所测量的数据都应如实记录。3.19这样连续检定,一般检定4～5次。4积管检测开关操作4.1标定过程结束后,停止所有泵的运行,并切断所有电源。4.2将体积管检测开关的套管装回,紧固体积管检测开关套管后的螺栓。4.3关闭氮气瓶球阀。4.4将体积管橇控制箱内接线恢复原状,并锁紧控制箱盖。4.5打开体积管的排放阀,以排空体积管内部及前后管段内的积水,放空后关闭排放阀。5水标置换过程中光学组件执行情况5.1体积管在标定前,需要对内部进行清洗,并使活塞在缸体内往复运动几次,以免影响精度。5.2当水标置换过程开始后,应连续进行,不应有间断或延迟。5.3操作全过程中,不能损坏光学组件,并在运行过程中对光学组件实施必要的遮挡,以阻挡可能影响光学开关工作的环境光线。5.4体积管的标定要定期由法定计量部门进行实施,取得合格证书后才可以投入生产流程使用。6保证体积管能准确运行渤海