天然氣管道壓力變送器校準方法

摘要：常規(guī)天然氣類壓力變送器校準方法效率低，拆裝時間長，接口經(jīng)過多次拆裝極易受到損壞，造成密封不嚴和漏氣從而引發(fā)事故。針對此現(xiàn)象，論文研究了一種在線校準壓力變送器的方法，此方法具有省時省力、檢測成本低、在線校準以及安全可靠等優(yōu)點，對天然氣類管道的壓力檢測具有一定的實用價值和推廣價值。
前盲
      天然氣管道運輸作為一種新型的運輸方式，在國民生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。天然氣的輸氣壓力會影響到管道自身的運行壓力，合適的運行壓力是保證管道安全平穩(wěn)工作的重要保障。在一定條件下適當(dāng)提高輸氣壓力可以提高管道的運行壓力，從而提高管道的輸氣效率。當(dāng)天然氣輸氣壓力過大時,會對管道壁產(chǎn)生較大的沖擊力，導(dǎo)致管道接口脫落、破裂甚至引起爆炸;當(dāng)輸氣壓力過小時，管道在沒有足夠壓力條件下輸出的天然氣不能通過管道進行長途運輸，從而引起管道腐蝕，影響工作效率。壓力變送器作為天然氣管道壓力測控的重要工具，其測量精度直接影響輸送管道的安全和工作效率，因此對壓力變送器的校準顯得尤為重要。
1 校準方法對比
1.1采用儀器
       壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表，其輸出的信號會隨著壓力值的不同而成比例的改變。壓力變送器通常由感壓單元、信號處理單元和轉(zhuǎn)換單元組成。按工作原理可以分為電容式壓力變送器、電感式、壓阻式、應(yīng)變式等;按壓力的大小主要分為壓力變送器和差壓變送器;按智能化程度可以分為普通壓力變送器和智能壓力變送器;按輸出信號的種類分為氣動壓力變送器和電動壓力變送器。壓力變送器的叫法，是相對于早期的壓力傳感器，都是輸出毫伏信號而言的，現(xiàn)代的壓力傳感器大部分是直接輸出標準信號,所以現(xiàn)在的壓力傳感器大部分都可以叫作壓力變送器”。
      壓力變送器的選用對于壓力測量尤為重要，既要保證測量數(shù)值的正確可靠，又要盡量降低工作成本。文中使用的壓力變送器為PDS智能變送器。該智能變送器采用全焊接復(fù)合微硅固態(tài)傳感器，采用模塊化設(shè)計。其參數(shù)為:測量范圍: -100~ 100kPa,測量精度:±0.074%FS.
1.2常規(guī)方法
       常規(guī)壓力變送器校準方法采用離線校準的方式:將壓力變送器從天然氣管道上拆卸下來，壓力源為校準器與壓力變送器提供同一壓力，校準器測得壓力變送器產(chǎn)生電流信號并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的壓力值進行顯示，并與其自身壓力模塊所測得壓力值進行比對。
這種方法雖然能夠滿足校準的要求，但是也存在明顯的缺陷:
(1)效率低，拆裝時間長，接口經(jīng)過多次拆裝極易受到損壞，造成密封不嚴和漏氣從而引發(fā)事故。
(2) 高壓力大管徑長輸管線的工藝以及大宗貿(mào)易的計量客觀要求決定了不宜下線長時間校準壓力變送器。
1.3改進方法
       通過研究常規(guī)壓力變送器的校準方法，發(fā)現(xiàn)其存在明顯的缺陷，經(jīng)過改進形成新的校準方法，具體操作過程為:關(guān)閉根部閥( 大多數(shù)天然氣管道在工藝上都設(shè)有根部閥)，切斷天然.氣主管道與旁路，打開放空閥將旁路的余壓放盡，接著拆掉放空管，將自帶的高壓軟管通過螺紋連接在旁路放空閥部位，完成校準器與壓力變送器的連接。此時打開根部閥并進行調(diào)節(jié),同時給校準器和壓力變送器提供相同的壓力源，從而實現(xiàn)在線校準。新方法只需拆除放空管道，不需要將壓力變送器從主管道上拆卸下來，拆卸部件小且是非重要部件，不會對主要連接部分產(chǎn)生影響，安全高效，同時由于采用主管道根部閥調(diào)節(jié)供壓方式，省去了壓力泵裝置，節(jié)省了時間和體力。
1.4注意事項
       校準時需注意以下幾點:①在線校準時溫度應(yīng)控制在(20±5)℃以內(nèi)，符合校準規(guī)程對溫度的要求;②盡量選擇專用壓力轉(zhuǎn)接高壓軟管，同時空腔體積越小，加壓越容易;③斷開電源線時，應(yīng)先拆電源正極,拆卸后立即用絕緣膠帶包裹裸露部分，防止觸碰產(chǎn)生浪涌，引起控制系統(tǒng)損壞和誤操作。然后再拆電源負極，同時也用絕緣膠帶包裹裸露部分”:④利用校準器自帶24V電源給壓力變送器供電，減少了線路連接，簡化了操作過程。
2誤差分析
      目前天然氣管道運行壓力普遍在4.0MPa以下，不需要重置量程。校準時，對壓力變送器的零位進行多次校準，以確保零位正確，再進行滿量程校準，即在4.0MPa處校準壓力變送器，最后進行全量程校準，選取0MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa五個點，連續(xù)進行兩個正反行程的校準，避免了因彈性遲滯現(xiàn)象帶來的測量誤差，使數(shù)據(jù)更加客觀正確。校準前相對誤差超過0.2，校準后相對誤差在0.05以內(nèi)，校準效果明顯。
3結(jié)束語
       天然氣管道安全輸送關(guān)系到人民群眾的切身利益和社會的和諧穩(wěn)定，加強天然氣管道壓力計量檢定是每一位計量人的重要職責(zé)。針對常規(guī)壓力變送器離線校準存在的諸多弊端，論文研究設(shè)計了一種新型在線校準方法，該方法解決了拆卸煩瑣、效率低下、影響輸氣管道正常工作等問題，具有安全可靠、操作方便等優(yōu)點。通過分析，發(fā)現(xiàn)校準前后相對誤差明顯變小，從而使壓力變送器檢測數(shù)值更加正確可靠，此方法具有一定的.實用價值和推廣價值。