油气水流量计量仪表检定装置节能措施探讨

汝继伟（大庆石油管理局有限公司技术监督中心）

油田质检站是质量监督系统的重要工作单元，承担着油田生产各种计量检测设备的计量检定、入厂物资产品质量检验、油气生产各环节质量管理和质量监督、主要能耗设备系统能耗检测与测试分析等任务，不仅为油田高效精细开发管理提供准确可靠的第一手数据资料，而且为油田高效精细开发运行管理把好的质量检验关提供可靠保障[1-2]。而油气水流量计量仪表检定装置是油田质检站的主要检验设备和耗能设备，如何降低油气水流量计量仪表检定过程中的能耗和检验成本，提升质量检验系统质量效益和工作效率，优化改进检测检验装置的效率和工作质量，已成为一项重要的研究课题。

1 油气水流量计量仪表检定装置存在的问题

油气水流量计量仪表是油田开发生产过程不可缺少的重要流量计量设备，确保流量计量仪表的计量准确性对油田生产开发具有重要的意义。以某油田仙河地区为例，每年需要对原油流量计、天然气计量仪表、水表等油田流量计量仪表周期检验和新购流量计入厂检验多达6000余台。而传统油气水流量计量仪表检定装置存在系统能耗高、部分检验设备检验效率低、检验设备潜能未得到发挥、部分设备存在安全环保缺陷等问题。主要体现在以下几个方面问题：一是油气水流量计量仪表检定装置流量调节过程中存在节流损失问题，增加了每台流量计的检验成本；二是气表检定装置中存在水环式真空泵冷凝水外排既造成浪费水资源问题，又因水随意外排对周围环境产生不利影响，存在潜在的安全环保缺陷；三是水流量标准装置检验效率低，检验设备潜能未得到发挥等的问题。

2 主要节能措施

2.1 油气流量计量仪表检定装置

油流量计量仪表检定装置工艺流程中2台30kW输油泵电动机配置1台30kW的变频节能控制柜。采用一拖二节能控制方式，以实现油流量计量仪表检定装置检定过程中变频流量调节，避免节流能量损失。

气流量计量仪表检定装置为音速喷嘴气体流量标准装置，其主要用能设备为1台55kW水环式真空泵，采取的主要节能技术措施有：

1）由1台55kW变频节能控制柜替代1台普通控制柜，实现气流量计量仪表检定装置检定过程中变频流量调节，避免因人为节流而造成的能量损失。

2）加装水环式真空泵外排水回收利用装置。采取加装水环式真空泵外排水回收利用装置，做到水环式真空泵外排水回收利用，既做到清洁生产，又节约水资源。图1为水环式真空泵外排水回收利用装置示意图。该装置主要由容量为1m3的外排水收集方罐、支架和直径为50mm的钢管等部分组成。通过加装1个高架的容量为1m3的外排水收集方罐，方罐底部接口径为50mm的钢管，将收集的清水经钢管直接流入地下贮水池，作为水流量标准装置用水所需的补水来源，做到循环再利用[3]。

图1 水环式真空泵外排水回收利用装置示意图

2.2 水流量计量仪表检定装置节能措施

水流量计量仪表检定装置节能措施主要有以下两个方面：

1）加装变频节能控制。对水流量计量仪表检定装置工艺流程中2台15kW水泵电动机配置1台15kW的变频节能控制柜。采用一拖二节能控制方式，以实现水流量计量仪表检定装置检定过程中变频流量调节，避免节流能量损失。

2）改进水流量计量仪表检定装置工艺流程。通过采取延长被检表安装流程直管段（可拆卸短接），改进被校验水表检验工艺流程和检验程序，重新编制计算机检验程序，满足检验装置同时检验同型号2台水表的工作要求，可提升水流量标准装置检验效率60%，减少设备运行时间，达到挖掘检验设备潜能，提升检验运行效率，降低检验成本费用的目的。

3 实施效果

1）油气水流量计量仪表检定装置变频节能措施实施效果。表1为油气水流量计量仪表检定装置变频节能改造实施前后对比统计表。

表1 油气水流量计量仪表检定装置变频节能改造实施前后对比统计表

从表1中可以看出，油气水流量计量仪表检定装置实施变频节能改造后，其有功功率和无功功率均有不同程度的下降，电动机功率因数均有不同程度提升。其中油流量标准装置有功功率下降了4.72 kW，无功功率下降了3.48kvar，功率因数提升了0.154；气流量标准装置有功功率下降了6.49kW，无功功率下降了2.60kvar，功率因数提升了0.098；水流量标准装置有功功率下降了1.51kW，无功功率下降了1.38kvar，功率因数提升了0.078。实现了油气水流量计量仪表检定装置软启动和生产运行参数的变频调节，达到了节能降耗的目的，取得了良好的节能技术改造效果。

2）加装水环式真空泵外排水回收利用装置实施效果。通过加装水环式真空泵外排水回收利用装置，安装高架外排水收集方罐后流入贮水池，实现了水环式真空泵外排水回收利用，年节约水资源量约30m3，并实现水资源的循环再利用。

3）改进水流量计量仪表检定装置工艺流程实施效果。满足检验装置同时检验同型号2台水表的工作要求，可提升水流量标准装置检验效率60%，降低了单台水表检验费用成本25元。

4 效益评价分析

有效运行时间30天、60天和90天计算，则年总节约电量可达16005.6kWh。每千瓦时电费按0.65元计算，则可实现年节电费用10403.64元。

2）节约水资源费用。采取节能技术措施实施后，可累计实现年节约水资源30m3，按工业用水每立方米10元价格计算，则每年节省水资源费用300元。

3）减少水表检验成本费用。年检验水表4000台，每台水表平均减少检验成本30元，则年可减少水表检验成本费用12万元。

4）节能减排效益。按照节约1kWh电能减排0.997kgCO2，即减少0.272kg碳排放计算，则采取节能技术改造措施实施后每年可减少碳排放4 353.52kg。

5）减轻了员工劳动节强度。应用变频节能控制装置后，不仅极大地方便了油气水流量标准装置流量参数调节，而且设备安全可靠性好，运行机制故障少，减轻了工人的劳动强度，节省管理成本及费用，具有可观的经济效益。

5 结语

提质增效、节能降耗和提高效率是企业永恒的主题，也是企业肩负的一种社会责任[4-5]。实践证明，采取油气水流量计量仪表检定装置变频节能技术改造，加装水环式真空泵外排水回收利用装置，以及改进水流量计量仪表检定装置工艺流程等节能增效技术措施，能有效降低油气水流量计量仪表检定装置的能耗，实现软启动和生产运行参数的变频调节，实现水环式真空泵外排水回收利用，提升水流量标准装置检验效率，减少检验设备运行时间，降低单台水表检验费用，具有良好的推广应用价值。