常州鑫旺儀表有限公司磁翻柱液位計(jì)如何更有效地測(cè)量天然氣
作者:常州鑫旺儀表有限公司
2021-08-07
在天然氣應(yīng)用中，磁翻柱液位計(jì)通常比機(jī)械式儀表具有更好的性能，更高的可靠性和更低的資本和擁有成本。那么磁翻柱液位計(jì)如何更有效地測(cè)量天然氣。
天然氣工業(yè)是許多全球經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵部分。據(jù)稱，在公共領(lǐng)域1,2中，到2040年，天然氣能源消耗量將達(dá)到世界能源需求的23％。它是增長(zhǎng)***快的燃料，在 2011年至2016年間每年增長(zhǎng)約1.7％。這表示預(yù)計(jì)消耗量為820千萬億英熱單位的天然氣。對(duì)石油和天然氣行業(yè)而言，顯著的重要性在于非常規(guī)天然氣生產(chǎn)與傳統(tǒng)資源的顯著增長(zhǎng)，此外，對(duì)于涵蓋整個(gè)天然氣價(jià)值鏈的計(jì)量的極其重要的要求。液位計(jì)對(duì)于量化從井口到火焰點(diǎn)的氣體的大量運(yùn)動(dòng)是必不可少的。
天然氣行業(yè)的公司有嚴(yán)格的運(yùn)營(yíng)需求。他們需要準(zhǔn)確的液位計(jì)技術(shù)來測(cè)量和分析整個(gè)價(jià)值鏈中的天然氣質(zhì)量和數(shù)量。該行業(yè)將其儀表分類為：（1）傳統(tǒng); 或（2）新技術(shù)。這是一個(gè)基于歷史時(shí)間軸的相對(duì)分類，延伸到許多技術(shù)世紀(jì)。在公布的材料中經(jīng)常使用這一術(shù)語，例如磁翻柱液位計(jì)世界市場(chǎng)，第3版，一種致力于磁翻柱液位計(jì)的營(yíng)銷報(bào)告。3然而，傳統(tǒng)的流量測(cè)量設(shè)備在某些應(yīng)用中可能不安全且安裝和維護(hù)成本高，這就是開發(fā)新技術(shù)的原因。
一種這樣的新技術(shù)是基于超聲的流量測(cè)量。對(duì)于干燥，潮濕或腐蝕性和磨蝕性氣體的天然氣工藝，或需要雙向測(cè)量且壓降***小或沒有壓降的超聲波測(cè)量裝置，超聲波測(cè)量裝置通常比機(jī)械式儀表具有更好的性能，更高的可靠性和更低的資金和擁有成本。
超聲波用于電子，導(dǎo)航，工業(yè)和安全應(yīng)用。它還用于醫(yī)學(xué)中以觀察身體的內(nèi)部器官。在日常生活中，可聽聲音的例子圍繞著我們，而人類幾個(gè)世紀(jì)以來一直在追求對(duì)聲音影響的更深層次的了解。聲速（有時(shí)稱為聲速）已知是聲音在特定條件下在給定介質(zhì)中傳播的速度。
******個(gè)已知的測(cè)量空氣（氣體）聲速（SoS）的嘗試是皮埃爾?加森迪（Pierre Gassendi），他在1635年計(jì)算了遠(yuǎn)程大炮的粉末閃光和后來發(fā)出的爆炸之間的延遲。到1700年代早期，使用火炮的聲速估計(jì)值在現(xiàn)代值的0.5米/秒（1.64英尺/秒）范圍內(nèi)。Isaac Newton（1642年至1727年）在“公主”第二卷第49號(hào)提案中對(duì)SoS的******次分析確定證實(shí)了這一點(diǎn)。對(duì)于典型環(huán)境溫度下的海平面空氣，他計(jì)算出的值為298米/秒（979英尺/秒），太低了約15％，真實(shí)值接近340米/秒（1116英尺/秒） S）。然而，牛頓構(gòu)思的基本方法基本上是正確的。早在19世紀(jì)，
盡管基于超聲波的技術(shù)***近才被使用，但是以這種或那種形式的計(jì)量已經(jīng)存在了許多世紀(jì)?？勺匪莸?0世紀(jì)30年代的記錄表明使用了多普勒技術(shù)，并且大約在1970年使用了傳輸時(shí)間法。值得注意的是，在考慮特定的***終用途或應(yīng)用時(shí)，所有計(jì)量技術(shù)都是有效的; 然而，財(cái)政燃?xì)獗淼倪^境時(shí)間的******使用在過去40多年中已經(jīng)發(fā)展。參考在任何單個(gè)專用計(jì)量裝置內(nèi)采用多于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)（稱為“路徑”）的儀表記錄重大進(jìn)展。
在過去的30年中，氣體超聲波多路徑儀表已從工程實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變?yōu)閺V泛的商業(yè)用途，作為衡量財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)氣體量的主要選擇裝置。計(jì)量路徑布置在各種設(shè)計(jì)者/制造商之間明顯不同（通過物理配置/位置），但是基本的基本原理保持不變。
公布的標(biāo)準(zhǔn)4,5,6,7的開發(fā)通常會(huì)增加***終用戶對(duì)特定計(jì)量技術(shù)的信心，其中***著名的超聲波示例是美國(guó)天然氣協(xié)會(huì)報(bào)告第9.4號(hào)。毫無疑問，隨著儀表技術(shù)的發(fā)展，對(duì)公正標(biāo)準(zhǔn)的要求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，并且通常表明該技術(shù)的采用率。
標(biāo)準(zhǔn)不時(shí)更新，以便與大多數(shù)部分的技術(shù)及其市場(chǎng)發(fā)展保持一致，這些部分基于來自大量來源的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)。從制造商到特定技術(shù)***終 用戶，校準(zhǔn)設(shè)施，獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)，型式測(cè)試和審批機(jī)構(gòu)，獨(dú)立顧問，其他技術(shù)代表以及具有技術(shù)接觸點(diǎn)的任何其他方的來源。
用于在線驗(yàn)證磁翻柱液位計(jì)的操作員儀表板（圖片由霍尼韋爾過程解決方案提供）
由于以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，天然氣管道公司接受了多路磁翻柱液位計(jì)：
可靠性
重復(fù)性
容量
可調(diào)比
低維護(hù)
采用財(cái)政計(jì)量應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
基于狀態(tài)的監(jiān)控（在線，實(shí)時(shí)）。
如果要考慮超聲波儀表在貿(mào)易交接或分配計(jì)量中的具體應(yīng)用，就會(huì)有大量公布的數(shù)據(jù)來源，直接響應(yīng)已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，其中可以看出優(yōu)化的路徑布局將是一個(gè)三 - 設(shè)計(jì)的三維元素。這種布局在理想和嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的流動(dòng)條件下提供復(fù)雜，準(zhǔn)確和可重復(fù)的測(cè)量。其中一種路徑布局***初是在20世紀(jì)90年代開發(fā)的; 雖然在標(biāo)準(zhǔn)文件中可以看到其他多路徑儀表的例子。這種獨(dú)特的六通道布置針對(duì)三維精度進(jìn)行了優(yōu)化，與傳統(tǒng)的二維路徑相比具有性能優(yōu)勢(shì)。該設(shè)計(jì)的三維元素如下所示。
實(shí)際上，用于財(cái)務(wù)測(cè)量的所有磁翻柱液位計(jì)都是在計(jì)量可追溯測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行流量校準(zhǔn)。流量測(cè)試在液位計(jì)的工作范圍內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，以表征其性能曲線。然后計(jì)算儀表系數(shù)并應(yīng)用于校正輸出到實(shí)驗(yàn)室的可追溯和認(rèn)證參考標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)代超聲波測(cè)量?jī)x的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，一旦儀表進(jìn)行流量校準(zhǔn)，診斷評(píng)估就可以描述性能（即由于設(shè)備操作元件中的故障導(dǎo)致的儀表系數(shù)偏移，例如換能器和/或處理電子設(shè)備），以便頻繁（通常）雖然一些監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求按設(shè)定的時(shí)間間隔重新進(jìn)行認(rèn)證，但這些要求因地方管轄權(quán)而異，因此通常不需要每個(gè)日歷年進(jìn)行一次重新校準(zhǔn)。這種診斷評(píng)估的復(fù)雜性正在增加，并且受到在線和實(shí)時(shí)驗(yàn)證設(shè)備以確保其***佳性能的***終要求的推動(dòng)。
所有商業(yè)上可行的氣體磁翻柱液位計(jì)都提供指示儀表操作條件的診斷輸出，直至并且包括判斷測(cè)量的總體流量輸出是否準(zhǔn)確的能力。這些診斷已經(jīng)發(fā)展了幾十年，并且須***繼續(xù)這樣做才能實(shí)現(xiàn)***佳的計(jì)量性能。儀表工作原理的性質(zhì)有助于定義這些輸出以及它們的解釋，其中更廣泛使用的術(shù)語是基于條件的監(jiān)測(cè)（CBM）。CBM是一個(gè)單獨(dú)的儀表的離散診斷的集合，它被帶入一個(gè)專用軟件，幫助***終用戶解釋各種數(shù)據(jù)集。組合數(shù)據(jù)集以創(chuàng)建更直觀的圖形表示，通常，
運(yùn)輸時(shí)間超聲波儀表依賴于使用準(zhǔn)確定時(shí)測(cè)量和已知幾何形狀（即路徑長(zhǎng)度和角度）的聲波脈沖的傳輸和隨后識(shí)別，以準(zhǔn)確地測(cè)量氣體速度。制造商已將信號(hào)（脈沖）識(shí)別和處理算法以及高精度時(shí)鐘結(jié)合在一起，以進(jìn)行定時(shí)測(cè)量。因此，信號(hào)生成，信號(hào)接收，信號(hào)強(qiáng)度，信噪比和時(shí)鐘精度是準(zhǔn)確可靠的儀表性能的基礎(chǔ)。幾十年來已經(jīng)注意到診斷，例如儀表的信號(hào)強(qiáng)度，其中已知強(qiáng)度是應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)的電子放大的倒數(shù)。在實(shí)施專用軟件之前，當(dāng)然在數(shù)字電子之前，
***強(qiáng)大且經(jīng)過驗(yàn)證的CBM結(jié)果之一是考慮多路徑儀表的路徑比分析。路徑比率的分析可以提供大量關(guān)于儀表對(duì)其位置內(nèi)的實(shí)際流體液壓系統(tǒng)的響應(yīng)的信息。在受干擾和非理想的流體流動(dòng)條件下，定義為流動(dòng)剖面未完全開發(fā)和經(jīng)典，在這樣的路徑分析中包含有價(jià)值的信息。然而，應(yīng)該注意的是，在許多情況下，沒有單一診斷的單一分析，而是幾種的組合。這是技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展的地方。許多***終用戶熱衷于繼續(xù)探索在線原位驗(yàn)證的主題，其中CBM是成功的關(guān)鍵。
在線和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證是保管轉(zhuǎn)移和分配計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)磁翻柱液位計(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的關(guān)鍵。在許多裝置中，移除和重新校準(zhǔn)這種儀表的成本是運(yùn)營(yíng)支出的***大貢獻(xiàn)者之一，而***終用戶也希望在預(yù)定的審計(jì)線索內(nèi)保持可追溯性。通過專用軟件包即時(shí)呈現(xiàn)CBM須***繼續(xù)發(fā)展變得更加直觀，但它也須***發(fā)展為數(shù)據(jù)歷史分析。大量數(shù)據(jù)歷史存檔存在于許多包含流量數(shù)據(jù)的***終用戶業(yè)務(wù)中。創(chuàng)建并隨后分析更大的CBM數(shù)據(jù)是行業(yè)從數(shù)據(jù)檔案中實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的未來必要條件。隨著單個(gè)數(shù)據(jù)集的數(shù)量增加，由于總的CBM打包數(shù)據(jù)是在歷史檔案館中收集的，因此其中包含的信息須***是未知的，因?yàn)闆]有后續(xù)的分析。該主題屬于審核領(lǐng)域，在未來應(yīng)用磁翻柱液位計(jì)進(jìn)行貿(mào)易交接和分配計(jì)量的過程中，需要做大量的工作。
展望未來，天然氣 - 傳統(tǒng)和非常規(guī)數(shù)字在全球經(jīng)濟(jì)中仍將繼續(xù)受到巨大需求，因此，對(duì)計(jì)量的要求也是如此。因此，現(xiàn)有的和新的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)發(fā)展并出現(xiàn)。由于燃?xì)庥?jì)量行業(yè)的大多數(shù)工業(yè)供應(yīng)商都在全球范圍內(nèi)運(yùn)營(yíng)，如果各個(gè)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的某些要素在可行的情況下全球一致，將會(huì)有所幫助。
根據(jù)安裝基礎(chǔ)，磁翻柱液位計(jì)的增長(zhǎng)被認(rèn)為是必不可少的，從***終用戶的角度來看，基于狀態(tài)的監(jiān)測(cè)繼續(xù)變得更加直觀，并且它可以用作決定重新校準(zhǔn)頻率的基礎(chǔ)。已安裝的儀表。至關(guān)重要的是，特別是對(duì)于審計(jì)而言，是持續(xù)要求分析個(gè)別儀表的歷史數(shù)據(jù)集，從而產(chǎn)生新的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。
在展望未來時(shí)需要考慮的一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域是過程歷史數(shù)據(jù)檔案，它引發(fā)了“虛擬計(jì)量”這一主題，這是本文之外的一個(gè)主題，它可以顯著降低任何驗(yàn)證活動(dòng)的不確定性。然而，可以認(rèn)為這種方法可以導(dǎo)致磁翻柱液位計(jì)的原位校準(zhǔn)的***終目標(biāo)，其本身就是在工業(yè)中討論的廣泛主題。這是一個(gè)持續(xù)了二十多年的討論，但也許這篇文章中有關(guān)于如何在未來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的線索。
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我公司真誠(chéng)希望與各單位建立長(zhǎng)久穩(wěn)固的業(yè)務(wù)關(guān)系，并積極供應(yīng)各種規(guī)格型號(hào)的鑄造機(jī)產(chǎn)品，以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品及優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)為業(yè)務(wù)單位的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
☆ 竭誠(chéng)為顧客提供質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品和滿意的售后服務(wù)。 ☆ 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量低價(jià)合理供應(yīng)。
☆ 按國(guó)標(biāo)或行標(biāo)組織生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量確保符合要求，在正確使用的情況下，使用壽命不低于其它同類產(chǎn)品。
☆ 協(xié)助顧客科學(xué)、合理地選擇產(chǎn)品類型、規(guī)格型號(hào)。
☆ 我方對(duì)出廠的產(chǎn)品，保證提供維修零配件，我方擁有規(guī)模龐大的易損件及零部件倉(cāng)庫(kù)，常年為國(guó)內(nèi)外用戶提供設(shè)備維修、保養(yǎng)所需零配件。
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☆ 產(chǎn)品在用戶使用過程中，出現(xiàn)質(zhì)量問題，在接到用戶通知后，24小時(shí)內(nèi)給予書面答復(fù)或派服務(wù)人員直接趕到用戶現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，并堅(jiān)持做到故障不排除服務(wù)人員不撤離現(xiàn)場(chǎng)。
☆ 設(shè)備安裝調(diào)試完畢，驗(yàn)收合格后，由供方技術(shù)人員對(duì)用戶設(shè)備操作及維護(hù)人員進(jìn)行一周以上的技術(shù)培訓(xùn)及使用維修保養(yǎng)培訓(xùn)。
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