[发明专利]用于低温时检验的装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年4月30日提交的名称为“Apparatus and MethodFor Proving At Low Temperatures”的美国临时申请序号No.61/049,110的优先权。

技术领域

背景技术

在从地面除去烃之后，通过管道将流体流(如原油或天然气)从一个地方输送至另一地方。希望准确地知道流入流中的流体的量，且当流体转手或“密闭输送”时需要特定的精确性。在流体财政输送测量站或滑道可发生密闭输送，其可能包括关键的输送部件，如测量装置或流量仪表、检验装置、相关管子和阀以及电控制器。流过整个输送管道系统的流体流的测量从流量仪表开始，流量仪表可包括涡轮流量计、容积式流量计、超声流量计、科里奥利流量计(coriolis meter)或涡流流量计。

流体流的流动特性在产品输送过程中可能改变，这影响输送的产品的精确测量。一般地，由操作者干预来确认压力、温度和流速的改变。这些改变表现为流动特性的改变，且通常由操作者通过改变的效果和其对测量装置的影响来检验。通常，该检验通过利用检验装置或检验仪检验仪表来进行。对靠近滑道上的测量装置并与测量装置流体相通的校准的检验仪进行取样，且将取样体积与测量装置的通过量体积进行比较。如果在对比体积之间存在统计上重要的差异，则调节测量装置的通过量体积，以反映由检验仪确定的实际流动体积。

检验仪具有精确已知的体积，该体积被校准到已知的且可接受的精确性标准，如由美国石油组织(API)或国际上可接受的ISO标准规定的那样。检验仪的精确已知的体积能被定义为通过诸如弹性球或活塞的置换器的通道移位的两个检测器开关之间的产品体积。将由检验仪移位的已知体积与仪表的通过量体积进行比较。如果该比较产生零体积差异或可接受的变化，则认为流量仪表精确地位于容许偏差范围内。如果体积差异超过容许的限制，则提供了证据表明流量仪表可能不精确。于是，能调节仪表通过量体积，以反映由检验仪确定的实际的流动体积。该调节可根据仪表校正因子来进行。

一种类型的仪表为脉冲输出仪表，其可包括涡轮流量计、容积式流量计、超声流量计、科里奥利流量计或涡流流量计。举例来说，图1示出用于检验仪表12(如涡轮流量计)的系统10。涡轮流量计基于流体流11内的涡轮状结构的转动而产生电脉冲15，其中每个脉冲与体积成比例，而脉冲速率与体积流速成比例。仪表12的体积能通过使置换器在检验仪20中流动而与检验仪20的体积相关。通常，置换器被首先推过上游检测器16，之后通过检验仪20中的下游检测器18。检测器16、18之间的体积为校准的检验仪体积。流动的置换器首先致动或开动检测器16，使得开始时间t₁₆被标示到处理器或计算机26。处理器26随后通过信号线14从仪表12收集脉冲15。流动的置换器最终开动检测器18以标明停止时间t₁₈，从而得到对于置换器一次通过的收集脉冲15的级数17。在单个置换器通过校准的检验仪体积期间由涡轮流量计12产生的脉冲15的数量17表示在时间t₁₆至时间t₁₈期间由仪表测量的体积。通过比较检验仪体积与由仪表测量的体积，仪表可以被校正为由检验仪限定的体积通过量。

图2示出使用切换时间技术来检验超声流量计52的另一系统50。该系统50也包括检验仪20和处理器26。通过超声波，意味着超声波信号被来回地发送经过流体流51，且基于超声波信号的各种特性可以计算流体流量。超声流量计分批地产生流速数据，其中每个批次包括来回地发送经过流体的多组超声波信号，因而每个批次跨过一时间段(例如一秒)。由仪表确定的流速与批次时间段内的平均流速对应，而不是特定点时的流速。

发明内容

在检验仪20的特定实施例中且参考图3，示出了活塞或轻便式检验仪100。活塞102往复式地设置在流管104中。管子120使流106从主管道传递到流管104的入口122。流体流108迫使活塞102通过流管104，且流最终通过出口124离开流管104。流管104和活塞102也可连接到其他部件、如弹簧空间116，该弹簧空间116可具有用于活塞102中的提升阀的偏置弹簧。腔室118也可连接到流管104和活塞102，其具有光学开关，用于检测活塞102在流管104中的位置。液压泵和电动机110也被示出联接到流线120和空间116。液压储存器112、控制阀114和液压压力管线126也被示出联接至空间116。如下面所示，能采用根据本文教导的原理的活塞102。