多聲道管段式液體超聲波流量計(jì)在石油行業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用
一、多聲道管道式液體超聲波流量計(jì)運(yùn)用現(xiàn)狀
超聲波流量計(jì)作為一種新式的流量丈量技術(shù)，近年來得到了飛速的開展，尤其是運(yùn)用于液體介質(zhì)丈量的流量計(jì)的研制與生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步十分迅猛，按照目前的開展速度，專家預(yù)測(cè)液體超聲波流量計(jì)在流量計(jì)量與丈量的范疇未來將有著更寬廣的運(yùn)用遠(yuǎn)景。根據(jù)行業(yè)內(nèi)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在很多運(yùn)用工況中，多聲道管道式液體超聲波流量計(jì)現(xiàn)已逐漸成為替代傳統(tǒng)容積式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)，在交易結(jié)算環(huán)節(jié)中運(yùn)用的案例也越來越多。
 
多聲道管道式液體超聲波流量計(jì)已在國內(nèi)外的成品油和原油的交代計(jì)量站中有多次成功的運(yùn)用，例如，中海油伊拉克米桑油田區(qū)塊外輸計(jì)量，中海油的渤中LVDA27-2作業(yè)區(qū)，中海油-新田石油協(xié)作渠道LF7-2的外輸計(jì)量撬中均已成功投用。僅從技術(shù)角度來看，多聲道管道式液體超聲波流量計(jì)在大流量和大口徑的管道丈量中有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)，存在著無附加壓力丟失、無可移動(dòng)部件、無節(jié)省裝置以及完善的自我確診功能、方便的在線檢測(cè)與保護(hù)優(yōu)勢(shì)等，這些無疑都是傳統(tǒng)的容積式和渦輪式流量計(jì)無法具有的，再加上其有著其他流量計(jì)更加寬的量程比，因而正成為液體原料及石油交易交代的首選計(jì)量外表。
 
二、液體超聲波流量計(jì)工作原理及檢定難點(diǎn)
管道式液體超聲波流量計(jì)的丈量原理是根據(jù)時(shí)差法，即當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳達(dá)時(shí)，會(huì)帶上流體的信息，即使往復(fù)的聲波信號(hào)的傳達(dá)時(shí)刻產(chǎn)生微小的變化，時(shí)刻的變化正比于流速。多聲道液體超聲波流量計(jì)是通過丈量不同聲道上的傳達(dá)時(shí)刻差來時(shí)刻丈量與核算的。
管道式超聲波流量計(jì)不同于傳統(tǒng)的容積式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)，其是靠電子芯片間接丈量而對(duì)外宣布核算脈沖的，此即為人工“制作”出與流量相關(guān)的脈沖（頻率），因?yàn)榱髁棵}沖和串行信號(hào)是通過核算取得，因而輸出信號(hào)會(huì)落后于流體的特性，并且通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的處理，脈沖信號(hào)很可能落后于串行數(shù)據(jù)的信號(hào)。
管道式超聲波流量計(jì)在其內(nèi)部幾條聲道上進(jìn)行高頻率的時(shí)刻差丈量，因?yàn)榱黧w流動(dòng)存在的不穩(wěn)定性，任何微小的流量擾動(dòng)和脈動(dòng)都會(huì)被流量計(jì)所檢測(cè)到，然后導(dǎo)致流量計(jì)產(chǎn)生不均勻的脈沖輸出（如圖1），而這些信息是其他傳統(tǒng)的機(jī)械性流量計(jì)而反應(yīng)不出來的。
而活塞式體積管因?yàn)樽畲蟪叨鹊娜莘e仍遠(yuǎn)小于API的容積引薦值，別的還有活塞式體積管在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的發(fā)射和收回能夠引起流量的明顯擾動(dòng)，因而活塞式體積管不能直接用于標(biāo)定液體超聲波流量計(jì)。
綜上所述，因?yàn)槌暡髁坑?jì)本身的原理及特色存在不均勻的脈沖輸出，所以導(dǎo)致標(biāo)定的體積管容積值巨大，大型的體積管在制作，運(yùn)用，運(yùn)輸安裝方面存在很多不便之處，尤其是海洋石油受渠道及油輪上空間及重量的局限性，都嚴(yán)峻約束著超聲波流量計(jì)在中海油的開展及運(yùn)用。
 
三、液體超聲波流量計(jì)的檢定
由上所述，根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)可用球形體積管根據(jù)規(guī)范引薦的容積來挑選直接標(biāo)定液體超聲波流量計(jì)。但是因?yàn)楹Ｉ蠗l件的約束，不是每個(gè)項(xiàng)目及運(yùn)用都有足夠的空間來滿足球形體積管，所以要在中海油的業(yè)務(wù)中尋求更新和開展，必須要有方法來處理這個(gè)問題。