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摘要:針對目前中轉站微機資料錄取不好的問題,從現場儀表及微機系統兩個大方面查找原因,指出了造成微機報表資料出錯的主要因素,具體分析了各因素影響數據的原因,提出了一些解決方法,確保微機錄取資料的準確,使中轉站微機發揮出應有的作用
關鍵詞:中轉站,微機,資料
Abstract: in view of the current computer data transfer station admitted bad problems, from the field instruments and microcomputer system two large area for the cause, and points out the cause of the microcomputer statements material error factors, specific analysis all factors influence the cause of the data, and puts forward some solving method, ensure the accuracy of the microcomputer admission material, make station computer play a proper role
Keywords: transfer station, the microcomputer, material
中圖分類號:U492.1+42 文獻標識碼:A 文章編號:
微機報表使用情況總是受到各種因素的影響,造成報表數據的錯誤,使計量微機系統失去應有的作用。造成報表出錯的因素來自現場儀表和微機系統兩個方面,而微機系統問題主要是軟件運行中產生的,所以我們完全可以從這兩個方面入手,分析影響因素找到解決方法。
1現場儀表方面
1.1密度計測算含水偏差大
在流程中安裝密度計和容積式流量計,在對混液進行體積量計量的同時,完成對混液的密度計量,最后通過微機計算含水和產油。我們在現場中普遍采用的是振動管式密度計,雖然標稱精度可達0.05%,但是若想達到此精度,還必須實時對密度值進行跟蹤補償,而且要想使密度計準確穩定,還要有諸多條件因素限制。
1.1.1密度計系數標定影響
密度計測含水的關鍵在于精度,精度的反映主要靠儀表系數。因為密度計只能輸
出與混液密度有關的方波信號,微機測量出方波周期,然后通過計算得出混液密度。在不考慮溫度和壓力的情況下,密度與周期呈二次曲線關系。ρx = A0 + A1T +A2T²
式中:A0、A1、A2分別為常數項系數、一次項系數、二次項系數。它們是在實驗室里按國家有關標定規程確定的,這三個系數的準確與否將直接影響密度計的精度。
密度計按規定應每隔一段時間進行系數標定,以確保精度。經過較長時間后,由于系數改變較大時,僅僅改變常數項是不足以補償精度損失的,密度計就會出現較大的誤差,即使用電脫法多次標定效果也不會太好。另外我們使用的DTS型電脫含水分析儀在標準中規定的含水率誤差為1% ,也就是說在當前綜合含水大約85%的情況下,電脫本身產生的含水誤差為0.85%。這個誤差同樣會帶到密度計常數項的標定當中。而且密度計的精度為0.05% ,電脫含水分析儀的精度為1% ,用電脫標定密度計顯然不可能準確,只能做一時之需。
1.1.2易受流程因素影響
流程因素影響之所以能影響密度,主要是因為密度計正常工作有一個前提條件即 :密度計必須完全充滿。而當前我們使用的密度計口徑為Φ40,由于管徑小所以在流程中必須采用分流的方法進行測量,這樣以來在一定條件下就有可能影響密度計量,主要有兩種表現形式。
(1)當中轉站輸液不穩時,主要是液量較低的情況,卻又沒有控制好分流閘門,造成密度計不能完全充滿,會影響密度計的準確計量,這種方式眾所周知。
(2)分流管線影響。主要是密度計分流管線設計太長,使混液流經密度計時壓損增加,引起混液不易通過影響計量。主要是密度計分流管線太長,引起壓損升高,造成密度計不易過液。當在上側口取樣時,流出的油樣并不是從密度計下側流上來的,而是從主管線經上側密度計分流管線返回的,而后我們用在密度計下側口取樣對比進行標定密度計后,微機打出的全天含水為92%左右,遠遠高出這個站的實際含水值。
1.2溫度壓力的影響
在油、氣、水三路的計量當中,被測介質的溫度和壓力都參與了其中的運算,尤其是對密度和氣量的運算產生較大的影響。在密度運算中,密度需要進行溫度和壓力補償,公式:
ρt=ρx[1+B1(T-T0)+B2(T-T0)²+C1(T-T0)+C2(T-T0)²];ρ=ρt[1+D1(P-P0)+D2(P-P0)²+E1(P-P0)+E2(P-P0)²]
根據廠家給出的有關資料表明:溫度每變化1℃密度變化0.00032g/cm3,對應含水變化0.2% ,壓力每變化1MPa密度變化0.003g/cm3,對應含水變化1.97% 。而在氣量運算中,壓力的影響程度更大,根據氣態方程可知:
Q0=P1/P0.T0/T1.Q1
在工況條件下,我們實際的天然氣壓力只有0.1MPa左右,壓力每偏離0.01MPa標方氣量都會偏差近10%左右。但在實際中,我們并沒有對溫變和壓變提起足夠的重視,中轉站的溫變、壓變一般不與標校和維護,現場壓變的量程大部分為0-1MPa,這對于大部分壓力測量點來說量程過大,這些都在一定程度上造成了微機計量的錯誤。
1.3儀表電源帶來的影響
我們大部分中轉站計量儀表與監控儀表是采用24V集中供電方式,即所有模擬量公用一個24V電源,其中任何一個出現問題,24V電源就會保護從而使微機計量儀表的溫度、壓力消失,影響數據計量。中轉站使用的摻水流量計為電磁流量計,其供電電源使用的是220V電源,而電磁流量計的交流磁場B是要靠交流電源產生,儀表電源的電壓波動將直接導致磁場強度發生變化,從而影響到摻水計量的準確。而我們中轉站的所有儀表220V交流電源包括微機電源基本上是直接從配電柜上引出,電壓不穩易波動。
2微機系統軟件的影響
(1)我們使用的軟件設計都是兩個小時打印報表,然后軟件將這兩個小時所測得的數據存盤,不到程序規定的時間所有計量數據只在內存中儲存,不論何種原因只要計量程序中途退出,存在內存中的數據都將消失,這在客觀上為報表數據錯誤造成隱患。(2)當前我們的軟件絕大部分都是在DOS操作系統下開發的,這就決定了系統只能在一個時間完成一個任務。一般情況下,中轉站使用的都是九針打印機,微機在打印報表時先檢測打印機狀態,如果有問題可退出打印,回到計量狀態。可是當打印開始后,發生諸如字車卡、缺紙、斷電時,軟件將停在打印狀態下,什么也不做,直到人為使打印機恢復正常或重新啟機,才能恢復計量狀態,這種情況發生的幾率還是很高的,而且不易查找。
(3)當儀表出現測量錯誤時,軟件程序并不能有效地提示。實際運行中,軟件當檢測到超出范圍的數據時,只是將該儀表在屏幕上的顏色顯示為綠色,而正常情況下,出于保護屏幕的目的,在無按鍵的情況下微機屏幕是在保護狀態下,中轉站值班人員很少注意微機屏幕,從而使儀表不能得到及時處理導致報表出錯。
3提高微機資料錄取所應采取的方法
(1)盡快建立起密度計標定措施。通過對密度計的定期標定,測定出A0、A1、A2的變化值。可以有效地控制密度計精度的降低,確保微機資料的準確,如有可能最好進行現場在線標定,以消除安裝方式影響。這將是微機資料能否在現場長期有效使用的前提條件。
(2)更改有問題的密度計流程。對于存在問題的密度計流程要緊快更改,按廠家推薦的尺寸安裝,以保證密度計取樣有代表性。盡量縮短密度計分流管線,可考慮在主管線加一些截流設備,確保密度計的完全充滿。對于壓變不在密度計一側的也要更改。有條件的話可增設密度計清洗流程,定期對密度計用站內摻水清洗,消除密度計內的蠟影響。
(3)修改運行軟件。可以適當修改目前的運行程序軟件,適當縮短數據存盤時間。從理論上講數據存盤時間越短越好,但是要考慮到頻繁讀寫硬盤,可能會影響硬盤的壽命,因此必須要找到一個合理的數據存盤時間,以減少因某種原因退出運行程序帶來的數據誤差。從實際經驗來看,將數據存盤時間控制在3分鐘左右為好,某中轉站最長使用時間為7年,期間并為出現硬盤損壞現象。另外有條件的中轉站應盡快將程序改為在WINDOWS平臺下運行的程序,這樣即使打印機出現問題,也不會影響微機計量。
(4)增設微機儀表報警輸出。在軟件設計中,可以在將屏幕改成綠色的同時,利用模擬量或數字量采集卡的輸出功能,輸出l路報警信號,控制報警器報警,提醒運行人員注意。具體可由如下電路實現。當系統檢測到有儀表報警時,微機輸出由高電平跳變為低電平,反相器輸出為高電平,導通光電耦合器,接通報警器觸點電鈴報警。在報警值確定時要在實際工況條件下綜合考慮確定,這樣才能在儀表出現問題時盡早發出報警,最大限度地發揮儀表報警作用。
(5)改進儀表電源。將微機計量儀表的+24V電源與其他自控儀表電源分開,使用微機系統自帶的儀表開關電源,降低24V電源出現故障的幾率。如微機系統自帶有穩壓電源如UPS等,電磁流量計電源可由微機自帶的穩壓電源輸出,保證儀表計量的準確性。
(6)加強對溫變壓變的管理。在可能的情況下對溫變、壓變進行標校,并注意對溫變壓變進行保養和檢查,以提高測量精度。對于壓變量程過大的因素,可以采取換表和調整壓變量程的方法解決。
(7)盡量采用智能型流量計。采用智能型流量計可以有效減少補償點,降低出現問題的幾率。另外微機在檢測時,只需要計算流量計的遠傳信號,就可以準確得出標準氣量。即可以減少設備的投資,又可以減少維護工作量提高微機資料的錄取率。同理在油路計量中,就必須要安裝密度計來測算密度,安裝溫變、壓變來補償密度,提高油路計量的準確性。
綜上所述,只要我們對所出現的問題認真分析,就可有效地提高中轉站微機資料的準確性,為油田開發提供出可信的數據。
參考文獻:
[1] 程賀.流量測量及補償技術[M].化學工業出版社,1995.