石油作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和生活應(yīng)用的重要化工能源，其測(cè)量工作越來(lái)越引起人們的重視。氣體超聲流量計(jì)作為一種新型流量計(jì)，不僅測(cè)量范圍廣，還具備無(wú)損壓、精度高、可測(cè)雙向流的優(yōu)點(diǎn)，在油氣管道流速流量測(cè)試方面有著廣泛的應(yīng)用。

 

1 氣體超聲流量計(jì)的測(cè)試原理

氣體超聲流量計(jì)是一種利用傳播時(shí)間差異而實(shí)施對(duì)油氣等氣體流速流量測(cè)試的氣體流量計(jì)，通過(guò)超聲波換能器的相向交替，實(shí)現(xiàn)超聲波脈沖的收發(fā)，并完成油氣介質(zhì)中超聲波順流與逆流傳播時(shí)間的流速計(jì)算，從而最終測(cè)算出油氣的流速、流量  。在油氣輸送管道生產(chǎn)過(guò)程中，噪聲的產(chǎn)生源頭主要包括調(diào)壓閥、節(jié)流截止閥等管道部位。影響氣體超聲流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的主要因素是現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)狀態(tài)的速度分布和渦流。為解決這一問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)操作中往往進(jìn)行多聲道配置如圖1所示，從而減低超聲速度與渦流對(duì)測(cè)試精度的影響。

 

2 噪聲產(chǎn)生的原因分析

一般而言，超聲噪聲通常來(lái)自于被測(cè)介質(zhì)的內(nèi)部，噪聲的來(lái)源包括調(diào)壓閥和流量計(jì)供電電源兩個(gè)部位，當(dāng)調(diào)壓閥和控制閥截流引起的高頻率超聲波與流量計(jì)的工作頻率接近時(shí)，流量計(jì)的AGC限值就會(huì)降低，噪聲給氣體超聲流量計(jì)帶來(lái)的干擾降低流量計(jì)的測(cè)量效率。

 

3 消減噪聲的改進(jìn)對(duì)策

3.1 安裝調(diào)壓閥，確保安裝間距

降低噪聲的首要方法是考慮安裝調(diào)壓閥，并且安裝在氣體超聲流量計(jì)的下游，先計(jì)量后調(diào)壓，按照GB/T18604—2014《用氣體超聲流量計(jì)測(cè)量油氣流量》的相關(guān)規(guī)定：“若廠家生產(chǎn)的流量計(jì)未提供上下游直管長(zhǎng)度信息，在未帶流動(dòng)調(diào)整器的條件下，流量計(jì)上游直管段至少要有至少50D的規(guī)格；在帶有流動(dòng)調(diào)整器的情況下，流量計(jì)上游直管段至少要有30D的規(guī)格，下游的直管段則至少要有5D的規(guī)格。”

 

3.2 加裝“T”型頭，削弱噪聲能量

“T”型彎頭的發(fā)射作用會(huì)在一定程度上削弱向上游傳播的噪聲能量，從而最大限度降低噪聲對(duì)超聲波的脈沖影響。若油氣中二氧化碳和水分含量較高，油氣輸送管道則會(huì)積水，“T”型彎頭若是采取埋藏地下的方式容易造成管道的積水，而二氧化碳在高溫條件下溶于水的特性，將更易造成管道腐蝕的不良后果。因此，“T”型彎頭最好安裝在地面位置如圖2所示。

 

3.3 加裝90℃彎頭，提高抗噪能力

為提高流量計(jì)抗噪的能力，可采取加裝90℃彎頭的方式也是推薦之選。具體操作時(shí)，將90℃的彎頭安裝于流量計(jì)與過(guò)濾器中間，讓噪聲聲波在油氣管道的傳播路徑得到改變，從而削弱其傳播能量。需要注意的是，現(xiàn)場(chǎng)安裝中，需要考慮直管的長(zhǎng)度是否滿足流量計(jì)的安裝需求，保障流量計(jì)保持在最佳狀態(tài)。

 

3.4 安設(shè)降噪器，保證正常運(yùn)行

當(dāng)前，影響氣體超聲流量計(jì)操作的噪聲中源中，由電動(dòng)調(diào)壓閥產(chǎn)生的噪聲頻段最高。因此，非常有必要對(duì)調(diào)壓閥的噪音實(shí)施隔離 。例如，某站安裝有的氣體超聲流量計(jì)與調(diào)壓閥有著一定的間距，可以在此空間內(nèi)安設(shè)降噪設(shè)備，以此削減噪聲信號(hào)幅度，具有持續(xù)性的降噪效果。

 

4 結(jié)束語(yǔ)

為有效解決超聲流量計(jì)受噪聲干擾的問(wèn)題，讓其更好服務(wù)于我國(guó)石油煉化工業(yè)生產(chǎn)的計(jì)量領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)安裝調(diào)壓閥、加裝“T”型彎頭、90℃彎頭、加設(shè)降噪器，合理規(guī)避和減少噪聲對(duì)氣體超聲流量計(jì)工作的影響，具有極為現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用。

 

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