高压水表误差原因分析及应对探讨

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年 4月 11期   作者:赵春燕
[导读] 当前随着科学技术的不断发展,高压水表的种类不断增加,计量精准度不断提
       赵春燕
       大庆石油管理局有限公司技术监督中心   163000
       摘要:当前随着科学技术的不断发展,高压水表的种类不断增加,计量精准度不断提升,然而各种水表都存在一定的优缺点,本篇论文对水表中常见的误差原因进行分析,并提出针对性的降低误差的建议。
       关键词:高压水表;误差分析;应对策略
       作为重要的计量仪表,高压水表是利用高压注水在管道中流动过程中,会作用于涡轮叶片造成其发生旋转,利用对旋转速度的测量实现对流动速度的计算。相关规范要求高压水表每年要进行检定,然而由于使用过程中存在各种问题会使得其出现测量误差,有关人员需要对高压水表测量误差出现的原因进行认真的查找、分析和论证,对判断方法和解决方法进行研究,为水表的校正和使用提供参考。
       1.水质问题引发的正误差
       (1)误差原因
       因为水表注水中可能存在大量的悬浮颗粒、油污等具有很强吸附性的物质,他们会粘附到高压水表的整流罩上,使得整流罩孔的截面积不断缩小,造成经过整流孔到达高压水表传感器中的流体速度不断提高。因为流体速度比实际的流动速度要高,造成叶轮转送速度提升,水表测量出的数据存在误差,这也是高压水表出现误差的主要原因[1]。
       (2)判断手段
       高压水表在使用过程中,测量误差突然增加。将流量计进行充分清洗,对各个部件进行检查没有异常,则大概率是水质问题引发的误差。
       (3)应对措施
       解决误差问题的主要手段是对高压水表进行拆卸、清理,将传感器内的污物彻底清除,保证整流孔的孔径正常,导流板紧密固定,叶轮没有形状变化,密封胶圈功能正常。经过清理的高压水表假如没有进行传感器的更换或者调整,则无需进行重新的检定。通常在两个检定周期中间要对高压水表进行依次拆卸清洗工作。
       2.传感器机械磨损造成的误差
       (1)误差原因
       高压水表传感器内旋转摩擦的主要部件是叶轮中的轴承和导流罩上的轴。经过一定时间的使用以后,轴承跟轴都会不断的出现磨损,造成两者之间的配合间隙变大,使得叶轮在旋转过程中摩擦阻力降低,叶轮转动的速度变快,影响测量结果的准确性。尤其是油田中使用的高压水表通常都采用垂直方式进行安装,出现磨损的速度较快,成为高压水表误差出现的重要因素。
       (2)判断方法
       高压水表在使用过程中,测量正误差不断增加。把高压水表拆洗干净以后,利用嘴吹动叶轮,叶轮转动速度显著增加,并出现松动。
       (3)解决策略
       把高压水表拿到实验室中进行准确性校对的过程中,适当的调整轴承跟轴之间的配合间隙,或者进行部件的更换。
       3.叶轮倾角出现变化造成的误差
       (1)引发原因
       由于油田中注水的温度都高于六十摄氏度,压力超过15mpa,传感器的叶轮在这种环境中工作会出现蠕变,造成叶轮轮片的倾角出现变化。高压注水中体积较大的颗粒可能会对叶轮造成破坏,改变叶轮旋转过程中的受力情况,叶轮的旋转速度会受到影响,使得高压水表的测量出现误差[2]。
       (2)判断方法
       高压水表在使用过程中出现随机误差,将水表拆下来以后,能够看到叶轮出现破损或者轮片发生形状变化。
       (3)解决策略
       对叶轮传感器的组件进行及时的更换,并在实验室中开展数值的校对保证其准确。
       4.调节板位置出现变化引起的误差
       (1)引发原因
       调节板的固定轴套通常是尼龙制品,受到高压水流的影响容易出现松动,造成进入高压水表整流孔内的流体形态发生变化,使得叶轮转动的速度发生改变,从而引起高压水表的测量数据出现误差。


       (2)判断方法
       高压水表在使用过程会发生不同大小的误差,将高压水表茶雕以后,保证固定轴套不变的前提下,能够用手使调整板发生扭动。
       (3)解决方法
       及时的更换调节板上的固定轴套,在校准高压水表有关参数以后,将调节板固定扎实。
       5.整流罩跟水表壳体存在空隙引起的误差
       (1)引发原因
       因为整流罩外部的密封胶圈出现形状变化或者破损,或者某些人员在进行仪表的校准和维修时没有进行密封胶圈的安装,引起部分流体从仪表壳体跟整流罩中间的空隙中流出,未能全部流向传感器到达叶轮,造成叶轮转动速度比实际情况更低,引起水表测量误差。
       (2)判断方法
       将高压水表在实验室内进行校准,但是在实际使用过程中出现较大的测量负误差,把实际流量调节到水表可以测量的最小值时,测得的流量会比实际数值更小,则可以怀疑是密封胶圈破损或者未安装,需要将高压水表拆卸进行检查[3]。
       (3)解决策略
       及时的将破损的密封胶圈进行更换,对整流罩内没有密封胶圈的进行补充。
       6.水中污物进入传感器引起误差
       (1)引发原因
       在许多返吐情况严重的注水井当中,污物容易进入到传感器的叶轮轴套内,造成叶轮旋转的阻力增加,引起测量数据出现负误差。
       (2)判断方法
       注水井通过洗井以后,或者注水井压力变大,发生注水返吐以后,水表测量误差突然增加,能够怀疑是高压水表被返吐污物堵塞。
       (3)解决策略
       将高压水表的传感器拆下以后进行清洗,假如在进行传感器清洗过程中,使得调节板和导流罩轴的初始位置发生变化,那么就需要对水表进行重新的校准。
       7.高压水表形状变化引起的负误差
       (1)引发原因
       因为高压水表内的注水压力过高,水质中存在不同体积的固态颗粒和绝缘物质,会引起仪表壳体出现形状变化或绝缘磁钢磁场,使得高压水表测量过程中出现误差。
       (2)判断方法
       高压水表在使用过程中,突然发生测量数值降低的情况,或者没有测得数值,那么能够怀疑是高压水表出现问题。将水表拆卸下来以后,需要对水表叶轮情况进行检查,转动叶轮,看输出端是否出现流量信号。
       (3)解决策略
       将仪表壳体进行修复,仔细检查叶轮磁钢,然后对高压水表进行重新的校正。
       8.注水流量计型号不合适引起误差
       (1)引发原因
       因为油田配注的需求,许多注水井的注入量会小于1.5m3/h。然而高压水表选择DN50或者DN80,其最小流量限定值为1.6m3/h,高压水表运行过程中实际流量小于其额定值,测得数据的准确性无从保证。
       (2)判断方法
       假如高压水表的最大额定流量超过注水井配注流量,则会出现该类误差。
       (3)解决策略
       可以及时对口径较小的高压水表进行更换,如果无法更换水表,则可以增加配注量。

       参考文献:
[1]杨富辉. 高压水表误差原因分析及解决建议[J]. 科技创新导报, 2019, 000(021):73-73.
[2]陈相坤. 水文测验误差分析及解决措施探讨[J]. 能源与节能, 2019, 000(003):99-100.
[3]朱振国, 陈杨, 陈学民. 高压水表误差原因分析及解决方法[J]. 计量技术, 2020, 000(002):59-60.
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