天然氣管道壓力變送器校準(zhǔn)方法

摘要：常規(guī)天然氣類壓力變送器校準(zhǔn)方法效率低，拆裝時(shí)間長，接口經(jīng)過多次拆裝極易受到損壞，造成密封不嚴(yán)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(zhǔn)壓力變送器的方法，此方法具有省時(shí)省力、檢測成本低、在線校準(zhǔn)以及安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，對天然氣類管道的壓力檢測具有一定的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
前盲
      天然氣管道運(yùn)輸作為一種新型的運(yùn)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(yùn)行壓力，合適的運(yùn)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(yùn)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(shí),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(shí)，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(jìn)行長途運(yùn)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(zhǔn)顯得尤為重要。
1 校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)。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(zhǔn)方法采用離線校準(zhǔn)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(zhǔn)器與壓力變送器提供同一壓力，校準(zhǔn)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(jìn)行顯示，并與其自身壓力模塊所測得壓力值進(jìn)行比對。
這種方法雖然能夠滿足校準(zhǔn)的要求，但是也存在明顯的缺陷:
(1)效率低，拆裝時(shí)間長，接口經(jīng)過多次拆裝極易受到損壞，造成密封不嚴(yán)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(jì)量客觀要求決定了不宜下線長時(shí)間校準(zhǔn)壓力變送器。
1.3改進(jìn)方法
       通過研究常規(guī)壓力變送器的校準(zhǔn)方法，發(fā)現(xiàn)其存在明顯的缺陷，經(jīng)過改進(jìn)形成新的校準(zhǔn)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(zhǔn)器與壓力變送器的連接。此時(shí)打開根部閥并進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)給校準(zhǔn)器和壓力變送器提供相同的壓力源，從而實(shí)現(xiàn)在線校準(zhǔn)。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(shí)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(shí)間和體力。
1.4注意事項(xiàng)
       校準(zhǔn)時(shí)需注意以下幾點(diǎn):①在線校準(zhǔn)時(shí)溫度應(yīng)控制在(20±5)℃以內(nèi)，符合校準(zhǔn)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(shí)空腔體積越小，加壓越容易;③斷開電源線時(shí)，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(fù)極，同時(shí)也用絕緣膠帶包裹裸露部分”:④利用校準(zhǔn)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(yùn)行壓力普遍在4.0MPa以下，不需要重置量程。校準(zhǔn)時(shí)，對壓力變送器的零位進(jìn)行多次校準(zhǔn)，以確保零位正確，再進(jìn)行滿量程校準(zhǔn)，即在4.0MPa處校準(zhǔn)壓力變送器，最后進(jìn)行全量程校準(zhǔn)，選取0MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa五個(gè)點(diǎn)，連續(xù)進(jìn)行兩個(gè)正反行程的校準(zhǔn)，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(zhǔn)前相對誤差超過0.2，校準(zhǔn)后相對誤差在0.05以內(nèi)，校準(zhǔn)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(qiáng)天然氣管道壓力計(jì)量檢定是每一位計(jì)量人的重要職責(zé)。針對常規(guī)壓力變送器離線校準(zhǔn)存在的諸多弊端，論文研究設(shè)計(jì)了一種新型在線校準(zhǔn)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(diǎn)。通過分析，發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)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(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。