摘要(yao):油氣(qi)田生(sheng)産過(guo)程中(zhong)油、氣(qi)、水流(liu)量計(ji)量需(xu)十分(fen)普遍(bian)。流量(liang)計
選(xuan)型是(shi)否合(he)理,将(jiang)直接(jie)影響(xiang)工藝(yi)介質(zhi)的計(ji)量的(de)精度(du)及🥰後(hou)期的(de)運維(wei)成本(ben)。本文(wen)簡要(yao)介紹(shao)油氣(qi)田常(chang)用的(de)油、氣(qi)、水流(liu)量計(ji)量儀(yi)表的(de)分類(lei)、特點(dian)及測(ce)量原(yuan)理等(deng),讨論(lun)☂️各種(zhong)流量(liang)計的(de)适用(yong)範圍(wei)和選(xuan)型原(yuan)則。
1常(chang)用流(liu)量計(ji)簡介(jie)
流量(liang)計是(shi)油氣(qi)田中(zhong)重要(yao)的檢(jian)測儀(yi)表,在(zai)油氣(qi)田各(ge)類✉️場(chang)站起(qi)着舉(ju)足輕(qing)重的(de)作用(yong)。流量(liang)計是(shi)能源(yuan)管理(li)和貿(mao)易交(jiao)接的(de)必備(bei)工具(ju),也在(zai)油田(tian)注水(shui)、污水(shui)處理(li)⛷️等方(fang)面也(ye)有廣(guang)泛的(de)應用(yong)。油氣(qi)♈田中(zhong)應用(yong)的流(liu)量計(ji)按照(zhao)結構(gou)原理(li)主要(yao)分爲(wei)容積(ji)式流(liu)量計(ji)、差壓(ya)式流(liu)♊量計(ji)、浮于(yu)式流(liu)量計(ji)、容積(ji)式流(liu)量計(ji)、速度(du)式流(liu)量計(ji)、電磁(ci)流量(liang)計、質(zhi)量流(liu)量計(ji)等。不(bu)同類(lei)型的(de)流量(liang)計有(you)各自(zi)的特(te)點,因(yin)此,在(zai)實際(ji)應用(yong)中要(yao)根據(ju)不同(tong)的測(ce)⛷️量目(mu)的揚(yang)長避(bi)短,選(xuan)擇最(zui)适宜(yi)的流(liu)量計(ji),達到(dao)測量(liang)效果(guo)。
油氣(qi)田内(nei)油、氣(qi)水主(zhu)要計(ji)量儀(yi)表如(ru)表1所(suo)示。
2油(you)氣田(tian)常用(yong)流量(liang)計特(te)點
2.1差(cha)壓式(shi)流量(liang)計
差(cha)壓式(shi)流量(liang)計
是(shi)一類(lei)應用(yong)最爲(wei)廣泛(fan)的流(liu)量計(ji),其中(zhong)尤以(yi)
節流(liu)式差(cha)壓式(shi)流量(liang)計
中(zhong)檢測(ce)件爲(wei)标準(zhun)件的(de)産品(pin)最爲(wei)普反(fan)。節流(liu)式差(cha)壓式(shi)流量(liang)計由(you)節流(liu)裝置(zhi)、
差壓(ya)變送(song)器
和(he)流量(liang)顯示(shi)儀表(biao)組成(cheng)。常用(yong)的節(jie)流件(jian)有孔(kong)闆、文(wen)丘裏(li)管、噴(pen)嘴🥰等(deng)。
差壓(ya)式流(liu)量計(ji)的檢(jian)測件(jian)按其(qi)标準(zhun)化程(cheng)度分(fen)爲兩(liang)🌈大類(lei):标準(zhun)的和(he)非标(biao)準。所(suo)謂标(biao)準檢(jian)測件(jian)是隻(zhi)要按(an)照标(biao)準文(wen)件設(she)計、制(zhi)造、安(an)🚶♀️裝和(he)使用(yong),無須(xu)經實(shi)流标(biao)定即(ji)可💚确(que)定其(qi)流量(liang)值和(he)估算(suan)測量(liang)誤差(cha)。非标(biao)準檢(jian)👉測件(jian)是成(cheng)🥵熟程(cheng)度較(jiao)差的(de),尚未(wei)列入(ru)國際(ji)标準(zhun)中的(de)✊檢測(ce)件。.
下(xia)面主(zhu)要介(jie)紹一(yi)下在(zai)油氣(qi)田内(nei)應用(yong)較多(duo)的
孔(kong)闆流(liu)量計(ji)
。
優點(dian):
(1)标準(zhun)節流(liu)件是(shi)全世(shi)界通(tong)用的(de),并得(de)到了(le)國際(ji)标準(zhun)💃🏻組織(zhi)的♌認(ren)可,無(wu)需實(shi)流校(xiao)準,即(ji)可投(tou)用。
(2)結(jie)構易(yi)于複(fu)制,簡(jian)單、牢(lao)固、性(xing)能穩(wen)定可(ke)靠、價(jia)格低(di)廉。
(3)應(ying)用範(fan)圍廣(guang),包括(kuo)全部(bu)單相(xiang)流體(ti)(液、氣(qi)、蒸汽(qi))、部分(fen)混相(xiang)流,-般(ban)生産(chan)過程(cheng)的管(guan)徑、工(gong)作狀(zhuang)态(溫(wen)度、壓(ya)力)皆(jie)有産(chan)品。
(4)檢(jian)測件(jian)和差(cha)壓顯(xian)示儀(yi)表可(ke)分開(kai)不同(tong)廠家(jia)生産(chan),便與(yu)專業(ye)化規(gui)模生(sheng)産。
缺(que)點:
(1)測(ce)量的(de)重複(fu)性、精(jing)度在(zai)流量(liang)計中(zhong)屬于(yu)中等(deng)水平(ping),由于(yu)衆多(duo)因素(su)的影(ying)響錯(cuo)綜複(fu)雜,精(jing)度難(nan)于提(ti)高。
(2)範(fan)圍度(du)窄,由(you)于流(liu)量系(xi)數與(yu)雷諾(nuo)數有(you)關,一(yi)般範(fan)圍🌈度(du)僅☁️3:1~4:1.
(3)有(you)較長(zhang)的直(zhi)管段(duan)長度(du)要求(qiu),一般(ban)難于(yu)滿足(zu),尤其(qi)對較(jiao)大管(guan)徑☁️,問(wen)題更(geng)加突(tu)出。
(4)壓(ya)力損(sun)失大(da),能耗(hao)高。
(5)孔(kong)闆以(yi)内孔(kong)銳角(jiao)線來(lai)保證(zheng)精度(du),因此(ci)對腐(fu)蝕、磨(mo)損、結(jie)垢、髒(zang)污敏(min)感,長(zhang)期使(shi)用精(jing)度難(nan)以保(bao)證,需(xu)每年(nian)拆下(xia)強檢(jian)一次(ci)。
(6)采用(yong)法蘭(lan)連接(jie),易産(chan)生跑(pao)、冒、滴(di)、漏問(wen)題,大(da)大增(zeng)加了(le)維護(hu)工作(zuo)量。孔(kong)闆流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)如圖(tu)1所示(shi)。
2.2浮于(yu)式流(liu)量計(ji)
浮子(zi)流量(liang)計
又(you)稱
轉(zhuan)
子流(liu)量計(ji)
,是變(bian)面積(ji)式流(liu)量計(ji)的一(yi)種,在(zai)1根由(you)下向(xiang).上擴(kuo)大的(de)垂直(zhi)錐管(guan)🙇🏻中,圓(yuan)形橫(heng)截面(mian)的浮(fu)于的(de)重力(li)是由(you)液體(ti)動力(li)🐇承受(shou)❓的,從(cong)而使(shi)浮于(yu)可以(yi)在錐(zhui)管内(nei)自由(you)地_上(shang)升和(he)下降(jiang)。浮于(yu)流量(liang)計在(zai)小、微(wei)流量(liang)方🤞面(mian)有舉(ju)足輕(qing)重的(de)作用(yong)。
主要(yao)特點(dian):
(1)
玻璃(li)錐管(guan)浮子(zi)流量(liang)計
結(jie)構簡(jian)單,使(shi)用方(fang)便,缺(que)點是(shi)耐壓(ya)力低(di),有玻(bo)璃管(guan)易碎(sui)的💋較(jiao)💁大☂️風(feng)險。.
(2)适(shi)用于(yu)小管(guan)徑和(he)低流(liu)速。
(3)壓(ya)力損(sun)失較(jiao)低。
2.3容(rong)積式(shi)流量(liang)計
容(rong)積式(shi)流量(liang)計
又(you)稱定(ding)排量(liang)流量(liang)計,它(ta)利用(yong)機械(xie)測:量(liang)元件(jian)把流(liu)體🌈連(lian)續不(bu)斷地(di)分割(ge)成單(dan)個已(yi)知的(de)體積(ji)部分(fen),根據(ju)測💚量(liang)室逐(zhu)次充(chong)滿和(he)排放(fang)該✊體(ti)積部(bu)分流(liu)體的(de)次數(shu)來測(ce)量流(liu)體體(ti)積總(zong)量。容(rong)積式(shi)流量(liang)計與(yu)📞差壓(ya)式流(liu)量♉計(ji)、浮于(yu)流量(liang)計并(bing)列爲(wei)3類使(shi)用量(liang)最大(da)的流(liu)量計(ji),常🍉應(ying)用于(yu)昂貴(gui)👨❤️👨介質(zhi)(油品(pin)等)的(de)總量(liang)測量(liang)。容積(ji)式流(liu)量㊙️計(ji)按其(qi)測量(liang)元♊件(jian)分類(lei)可分(fen)爲橢(tuo)圓齒(chi)輪流(liu)量計(ji)、刮闆(pan)流量(liang)計、雙(shuang)轉于(yu)流量(liang)計✉️、旋(xuan)轉活(huo)塞流(liu)量計(ji)、往複(fu)活塞(sai)流量(liang)計、圓(yuan)盤流(liu)量🌈計(ji)、液封(feng)轉筒(tong)式流(liu)量計(ji)、濕式(shi)氣量(liang)計及(ji)膜式(shi)氣量(liang)計等(deng)。
優點(dian):
(1)計量(liang)精度(du)高。
(2)安(an)裝管(guan)道條(tiao)件對(dui)計量(liang)精度(du)沒有(you)影響(xiang)、無直(zhi)管段(duan)需求(qiu)。
(3)可用(yong)于高(gao)粘度(du)液體(ti)的測(ce)量。
(4)範(fan)圍度(du)寬。
(5)直(zhi)讀式(shi)儀表(biao)無需(xu)外部(bu)能源(yuan)可直(zhi)接獲(huo)得累(lei)計.總(zong)量,清(qing)晰明(ming)了操(cao)⛱️作簡(jian)便。
缺(que)點:
(1)結(jie)構複(fu)雜,體(ti)積龐(pang)大。.
(2)被(bei)測介(jie)質種(zhong)類、口(kou)徑、介(jie)質工(gong)作狀(zhuang)态局(ju)限性(xing)較大(da)。
(3)不适(shi)用于(yu)高、低(di)溫場(chang)合。
(4)大(da)部分(fen)儀表(biao)隻适(shi)用于(yu)潔淨(jing)單相(xiang)流體(ti)。
(5)産生(sheng)噪聲(sheng)及振(zhen)動。
2.4速(su)度式(shi)流量(liang)計
2.4.1渦(wo)輪流(liu)量計(ji)
渦輪(lun)流量(liang)計
采(cai)用多(duo)葉片(pian)的轉(zhuan)于(渦(wo)輪)感(gan)受流(liu)體平(ping)均流(liu)速,從(cong)而推(tui)導出(chu)⭐流量(liang)或總(zong)量的(de)儀表(biao)。一般(ban)它由(you)傳感(gan)器和(he)顯示(shi)儀兩(liang)部分(fen)組成(cheng),也可(ke)做成(cheng)整體(ti)式。.
渦(wo)輪流(liu)量計(ji)和容(rong)積式(shi)流量(liang)計、科(ke)裏奧(ao)利質(zhi)量流(liu)量計(ji)稱爲(wei)流量(liang)計中(zhong)3類重(zhong)複性(xing)、精度(du)最佳(jia)的流(liu)量計(ji)。
優點(dian):
(1)精度(du)高。
(2)重(zhong)複性(xing)好。
(3)無(wu)零點(dian)漂移(yi),抗幹(gan)擾能(neng)力好(hao)。
(4)範圍(wei)度寬(kuan)。
(5)結構(gou)緊湊(cou)。
缺點(dian):
(1)不能(neng)長期(qi)保持(chi)校準(zhun)特性(xing)。
(2)流體(ti)物性(xing)對流(liu)量特(te)性有(you)較大(da)影響(xiang)。
渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)以下(xia)測量(liang)對象(xiang)中有(you)着廣(guang)泛應(ying)用:石(shi)油🔞、有(you)機液(ye)體🈲、無(wu)機液(ye)、液化(hua)氣、天(tian)然氣(qi)和低(di)溫流(liu)體等(deng)。渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)天然(ran)氣計(ji)量方(fang)面的(de)應用(yong)僅次(ci)于孔(kong)闆流(liu)量計(ji)。
2.4.2超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)
超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)
按測(ce)量原(yuan)理分(fen)可分(fen)爲速(su)度差(cha)式和(he)多普(pu)勒式(shi),利用(yong)速度(du)差式(shi)原理(li)制造(zao)超聲(sheng)流量(liang)計是(shi)目前(qian)使用(yong)最多(duo)的一(yi)種超(chao)🌏聲波(bo)流量(liang)😘計。
利(li)用多(duo)普勒(le)效應(ying)制造(zao)的超(chao)聲多(duo)普勒(le)流量(liang)計多(duo)用于(yu)測量(liang)介質(zhi)有一(yi)定的(de)懸浮(fu)顆粒(li)或氣(qi)泡介(jie)質,使(shi)用有(you)一定(ding)的局(ju)限性(xing),但卻(que)解決(jue)丁時(shi)差式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)隻能(neng)測:量(liang)單一(yi)清澈(che)流體(ti)的問(wen)題,也(ye)🍓被認(ren)爲是(shi)非接(jie)觸測(ce)量雙(shuang)相流(liu)的理(li)想儀(yi)表🚩。
優(you)點:
(1)可(ke)用來(lai)測量(liang)大管(guan)徑流(liu)量。無(wu)阻礙(ai)物、壓(ya)損小(xiao)、便于(yu)安🎯裝(zhuang)。
(2)可測(ce)量強(qiang)腐蝕(shi)性介(jie)質和(he)非導(dao)電介(jie)質的(de)流量(liang)。
(3)測量(liang)範圍(wei)大,管(guan)徑範(fan)圍從(cong)20mm~5m,且制(zhi)造成(cheng)本與(yu)管徑(jing)大小(xiao)關系(xi)不大(da)🍉。
(4)測量(liang)的體(ti)積流(liu)量不(bu)受被(bei)測流(liu)體的(de)溫度(du)、壓力(li)粘度(du)♌反密(mi)度等(deng)🧑🏽🤝🧑🏻熱物(wu)性參(can)數的(de)影響(xiang)。可以(yi)做成(cheng)固定(ding)式和(he)便攜(xie)式兩(liang)種形(xing)式。
缺(que)點:
(1)溫(wen)度測(ce)量範(fan)圍不(bu)高,一(yi)般隻(zhi)能測(ce)量溫(wen)度低(di)于200°C的(de)流⭐體(ti)..
(2)抗幹(gan)擾能(neng)力差(cha),易受(shou)氣泡(pao)、結垢(gou)、泵及(ji)其它(ta)聲源(yuan)混入(ru)的☔超(chao)聲雜(za)🏃音幹(gan)擾。
(3)直(zhi)管段(duan)要求(qiu)嚴格(ge),爲前(qian)20D、後5D,否(fou)則高(gao)散性(xing)差,測(ce)量精(jing)度低(di)。
(4)安裝(zhuang)的不(bu)确定(ding)性,會(hui)給流(liu)量測(ce)量帶(dai)來較(jiao)大誤(wu)差。
(5)使(shi)用壽(shou)命短(duan)(一般(ban)精度(du)隻能(neng)保證(zheng)1年)。
(6)價(jia)格較(jiao)高。
2.5電(dian)磁流(liu)量計(ji)(EMF)
電磁(ci)流量(liang)計
是(shi)根據(ju)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律制(zhi)成的(de)一種(zhong)測量(liang)導電(dian)性液(ye)體介(jie)質流(liu)量的(de)儀表(biao)。電磁(ci)流量(liang)計有(you)一系(xi)列優(you)良特(te)性,可(ke)以對(dui)髒污(wu)流、腐(fu)蝕流(liu)的進(jin)行測(ce)量。
優(you)點:
(1)測(ce)量通(tong)道是(shi)段光(guang)滑直(zhi)管,不(bu)會阻(zu)塞,适(shi)用于(yu)測量(liang)合固(gu)體顆(ke)粒的(de)液固(gu)=相流(liu)體,如(ru)紙漿(jiang)、泥漿(jiang)、污水(shui)等。
(2)不(bu)産生(sheng)流量(liang)檢測(ce)所造(zao)成的(de)壓力(li)損失(shi),節能(neng)效果(guo)好📱。
(3)所(suo)測得(de)體積(ji)流量(liang)實際(ji)上不(bu)受流(liu)體密(mi)度、粘(zhan)度、溫(wen)度、壓(ya)✨力和(he)🏒電導(dao)🚶率變(bian)化的(de)明顯(xian)影響(xiang)。
(4)流量(liang)範圍(wei)大,口(kou)徑範(fan)圍寬(kuan)。
(5)可應(ying)用腐(fu)蝕性(xing)流體(ti)。
缺點(dian):
(1)有一(yi)定局(ju)限性(xing),它隻(zhi)能測(ce)量導(dao)電介(jie)質的(de)液體(ti)流量(liang),不能(neng)測量(liang)㊙️非🧡導(dao)電介(jie)質的(de)流量(liang)。
(2)安裝(zhuang)與調(diao)試比(bi)其它(ta)流量(liang)計複(fu)雜,且(qie)要求(qiu)更嚴(yan)格。安(an)裝地(di)點不(bu)🏒能有(you)振動(dong),不能(neng)有強(qiang)磁場(chang)。安裝(zhuang)時必(bi)須使(shi)變送(song)器和(he)📱管道(dao)有良(liang)好的(de)接觸(chu)及良(liang)好的(de)接地(di)。在使(shi)用時(shi)必🌈須(xu)排盡(jin)測量(liang)管中(zhong)存留(liu)的氣(qi)體,否(fou)則會(hui)造成(cheng)較大(da)的測(ce)量誤(wu)差。
(3)用(yong)來測(ce)量帶(dai)有污(wu)垢的(de)粘性(xing)液體(ti)時,粘(zhan)性物(wu)或沉(chen)澱物(wu)附着(zhe)在測(ce)量管(guan)内壁(bi)或電(dian)闆上(shang),電闆(pan).上污(wu)垢物(wu)達到(dao)一定(ding)厚👄度(du),可㊙️能(neng)導緻(zhi)儀表(biao)無法(fa)測量(liang)。
電磁(ci)流量(liang)計廣(guang)泛應(ying)用在(zai)油氣(qi)田注(zhu)水、污(wu)水處(chu).理、造(zao)紙、市(shi)政⭐給(gei)排水(shui)等領(ling)域。
2.6質(zhi)量流(liu)量計(ji)
質量(liang)流量(liang)計
分(fen)直接(jie)式和(he)間接(jie)式兩(liang)種。直(zhi)接式(shi)質量(liang)流量(liang)計利(li)用🌍與(yu)質量(liang)流量(liang)直接(jie)有關(guan)的原(yuan)理進(jin)行測(ce)量,目(mu)前其(qi)正成(cheng)爲商(shang)品大(da)量應(ying)用🏃🏻♂️隻(zhi)有熱(re)式質(zhi)量流(liu)量.計(ji)和科(ke)裏奧(ao)利力(li)質量(liang)流量(liang)計兩(liang)類。間(jian)接☂️式(shi)質量(liang)👣流量(liang)計以(yi)壓力(li)溫度(du)補⭐償(chang)式最(zui)爲流(liu)行。
2.6.1熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)(恒溫(wen)差TMF)
優(you)點:
(1)球(qiu)閥安(an)裝,安(an)裝拆(chai)卸方(fang)便,并(bing)可以(yi)帶壓(ya)安裝(zhuang)。
(2)測量(liang)值不(bu)受壓(ya)力和(he)溫度(du)影響(xiang)。
(3)響應(ying)迅速(su)。
缺點(dian):
(1)精度(du)不及(ji)其他(ta)類型(xing)流量(liang)計,一(yi)般爲(wei)3%。
(2)适用(yong)範圍(wei)窄,隻(zhi)能用(yong)于測(ce)量幹(gan)燥的(de)非爆(bao)炸性(xing)的氣(qi)體,如(ru)💔壓縮(suo)空㊙️氣(qi)、氮氣(qi)、氩氣(qi)及其(qi)他中(zhong)性氣(qi)體。
2.6.2科(ke)裏奧(ao)利質(zhi)量流(liu)量計(ji)(CMF)
科裏(li)奧利(li)質量(liang)流量(liang)計是(shi)利用(yong)流體(ti)在振(zhen)動管(guan)中流(liu)動⁉️時(shi),産☀️生(sheng)與🤞質(zhi)量流(liu)量成(cheng)正比(bi)的科(ke)裏奧(ao)利力(li)原理(li)制成(cheng)的一(yi)種直(zhi)✂️接式(shi)😄質量(liang)流量(liang)計.
優(you)點:
(1)直(zhi)接測(ce)量質(zhi)量流(liu)量,正(zheng)确率(lü)高。
(2)測(ce)量值(zhi)不受(shou)物性(xing)(密度(du)、粘度(du))影響(xiang)。
(3)無前(qian)、後直(zhi)管段(duan)要求(qiu)。
(4)可測(ce)量各(ge)種非(fei)牛頓(dun)流體(ti)及粘(zhan)滞和(he)含微(wei)粒的(de)漿液(ye)。
缺點(dian):
(1)重量(liang)體積(ji)較大(da)、價格(ge)昂貴(gui)。
(2)零點(dian)不穩(wen)定。
(3)隻(zhi)限于(yu)中小(xiao)口徑(jing)。
3結束(shu)語
不(bu)同工(gong)況可(ke)選流(liu)量計(ji)可能(neng)不止(zhi)一種(zhong),在設(she)計選(xuan)型過(guo)程㊙️中(zhong)應⛹🏻♀️結(jie)⛱️合現(xian)場應(ying)用實(shi)際、精(jing)度要(yao)求、安(an)裝空(kong)間、性(xing)價比(bi)等🔞因(yin)素,綜(zong)合選(xuan)型🔴。
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