摘要(yao)：整流器(qi)作爲氣(qi)體平整(zheng)裝置，其(qí)作用是(shi)将天然(ran)氣的流(liu)态從👨‍❤️‍👨紊(wěn)流變爲(wei)平流，從(cong)而使後(hòu)端标準(zhun)孔闆流(liu)量計 的(de)計量更(geng)加正确(què)。爲了有(you)效提高(gao)整流器(qì)在天然(ran)氣生産(chan)中的使(shi)用效果(guǒ)、延長其(qi)使用壽(shou)命、解決(jué)整流器(qi)在天然(ran)氣生産(chǎn)與計⁉️量(liàng)過🐉程中(zhong)所面臨(lin)的清洗(xi)困難、維(wei)護不便(biàn)等問🈲題(tí)，以天然(ran)氣計量(liàng)中具有(yǒu)代表性(xing)的管式(shì)整流器(qì)爲研究(jiū)對象，分(fèn)析🏃🏻了現(xian)用管♋式(shi)整流器(qi)🔴在生産(chǎn)過程中(zhong)的弊端(duān)與🍓不足(zu)，針對性(xìng)地提出(chū)了解決(jué)方法。研(yan)究結果(guo)表明：經(jing)過對現(xian)有管式(shì)整流器(qì)的🔴優化(huà)，克服了(le)傳統整(zhěng)流器拆(chai)裝工藝(yì)繁瑣、作(zuò)業風險(xian)🆚高等不(bu)足，提高(gāo)了現⛱️場(chang)作業的(de)安全性(xing)，原🏃🏻‍♂️創性(xing)地研制(zhì)了一種(zhong)可在線(xian)維護🈲的(de)體積流(liú)量計整(zheng)流器。結(jie)論認爲(wèi)，所設計(jì)的新型(xing)整流器(qi)克服了(le)現有技(jì)術的不(bú)足，解決(jué)了整流(liu)器使用(yòng)過🏃🏻‍♂️程中(zhong)拆裝工(gong)藝繁瑣(suǒ)、作業風(feng)險高等(děng)問題，符(fu)合國家(jia)規定的(de)使用标(biāo)準，有效(xiào)提高了(le)整流器(qì)清洗與(yǔ)維護的(de)效率。
0引(yǐn)言
　　天然(rán)氣作爲(wèi)清潔能(neng)源，其需(xu)求量随(sui)着社會(hui)的發展(zhan)逐年增(zēng)大，與之(zhi)相應的(de)是對天(tiān)然氣計(jì)量的精(jing)度要求(qiu)高。目前(qian)💃🏻，天然氣(qì)計量廣(guǎng)👣泛使用(yòng)标準孔(kǒng)闆流量(liang)計。其原(yuán)理是以(yi)流體進(jin)入孔闆(pǎn)前❤️、後所(suǒ)形成的(de)壓差爲(wei)基礎，通(tong)過理想(xiang)流态下(xià)的經驗(yàn)公式結(jie)合數學(xue)模型進(jin)行計算(suan)，得出具(ju)體數值(zhí)。實際使(shi)用過程(chéng)中管内(nei)流‼️态是(shì)否能滿(mǎn)足相應(yīng)要求是(shì)計量精(jīng)度的關(guān)鍵。通過(guò)前人研(yán)究表明(míng)，影響流(liu)量計精(jīng)度的💁因(yin)素較多(duo)，特别是(shì)氣體流(liú)态對計(jì)量精度(du)的影響(xiang)。現階段(duan)我國所(suǒ)使用的(de)整流💛器(qi)爲固定(dìng)式結構(gòu)，但其存(cún)在較多(duo)缺陷，因(yin)此提出(chū)一種可(ke)在線維(wéi)護的體(tǐ)積流量(liàng)計整流(liu)器的設(she)計思路(lù)，其👉使用(yòng)、維護方(fāng)便，無需(xu)繁瑣的(de)工藝流(liú)程，使操(cao)作人員(yuan)的勞動(dòng)強度及(ji)作業風(fēng)險得以(yi)降低，工(gong)💁作效率(lǜ)提🔞高的(de)同時還(hai)可節約(yuē)生産成(chéng)本。
1固定(dìng)式整流(liu)器缺陷(xiàn)分析
　　整(zhěng)流器爲(wèi)氣體平(ping)整裝置(zhi)，安裝于(yú)标準孔(kong)闆流量(liàng)計🔆的前(qián)端，其作(zuò)用是将(jiang)天然氣(qi)的流态(tai)從紊流(liú)變爲平(píng)流，從而(er)使後端(duān)标準🐉孔(kǒng)闆流量(liàng)計的計(jì)量更加(jiā)正确。目(mù)前所使(shǐ)用的整(zhěng)流器均(jun1)爲固定(dìng)式結構(gòu)（圖1）。
 
　　整流(liu)器在工(gong)作過程(chéng)中，由于(yú)氣流所(suǒ)攜帶的(de)雜質會(huì)使管内(nèi)堆積污(wu)垢，引起(qi)管束内(nèi)部堵塞(sai)或半堵(dǔ)塞，易形(xíng)成紊流(liú)，使整流(liú)效果變(biàn)差。通過(guo)對現有(you)固定式(shì)整流器(qi)結💛構及(jí)使用效(xiao)果分析(xī)，主要存(cun)在以下(xia)不足：①維(wéi)護、清洗(xi)時必須(xu)要實施(shī)關井、放(fang)🔞空、置換(huan)等🏃🏻‍♂️一系(xi)列流程(chéng)倒換及(ji)停✊産斷(duan)氣等操(cāo)作，工作(zuo)程序💋繁(fán)瑣，不但(dàn)影響氣(qi)井的正(zheng)常生産(chan)，還影響(xiǎng)對💃下遊(yóu)天然氣(qi)用戶的(de)正常供(gong)氣；②整流(liú)器作爲(wèi)計量裝(zhuāng)置的一(yi)部分，與(yu)計量精(jīng)🤞度密切(qie)相關，若(ruò)長時間(jiān)不清洗(xǐ)，會降低(di)整流效(xiào)果，使紊(wěn)流加重(zhong)，影響計(ji)量的正(zheng)确率，對(duì)企業經(jing)濟📧效益(yì)造成直(zhi)接影響(xiǎng)；③若在拆(chai)卸、更換(huan)的過程(cheng)中遇到(dào)有毒或(huò)高壓氣(qì)流🐕，可能(neng)會對操(cāo)作人員(yuán)的人身(shen)安全造(zao)成🔴威脅(xié)。
2新型整(zheng)流器設(she)計思路(lù)與特點(diǎn)
2.1工作原(yuán)理
　　設計(ji)改進以(yǐ)分體式(shi)閥腔爲(wèi)基礎，通(tong)過滑闆(pan)閥的阻(zu)隔将其(qí)分爲上(shang)、下兩個(gè)閥腔，并(bìng)在工作(zuo)中利用(yòng)齒輪😍軸(zhóu)逐層傳(chuán)遞的方(fāng)式将整(zheng)‼️流管（闆(pan)）從下閥(fá)腔移至(zhi)上閥腔(qiang)。通過放(fang)空閥平(ping)衡上閥(fá)腔與外(wài)界壓力(li)，安全取(qǔ)出整流(liu)管（闆）。在(zài)對其清(qing)洗、維護(hu)後用相(xiàng)同方式(shi)将其安(ān)裝歸位(wèi)。
2.2結構設(shè)計
　　根據(ju)國家标(biāo)準（GB／T21446-2008）規定(ding)，标準孔(kǒng)闆流量(liàng)計整流(liú)器分爲(wei)兩💘種：一(yi)🎯種🚶爲⭐管(guǎn)束式，即(ji)整流管(guǎn)；另一種(zhǒng)爲孔闆(pǎn)式，即⭕整(zheng)流📱闆。兩(liǎng)者均爲(wei)固🥵定式(shì)安裝模(mó)式。新型(xing)整流器(qi)在固定(dìng)式整流(liú)器結構(gou)的🚩基礎(chu)上⭐，以國(guó)家标準(zhun)爲依據(ju)，利用閥(fa)腔阻隔(gé)結構，結(jie)合齒輪(lún)傳動原(yuán)理進行(háng)設計，使(shi)其滿足(zu)對管束(shù)式及孔(kong)闆式的(de)使用需(xu)求（圖2）。
　　裝(zhuāng)置整體(tǐ)爲上、下(xià)雙閥腔(qiang)式，外部(bu)通過閥(fa)體固定(ding)螺絲使(shi)其相🌈連(lián)，閥腔内(nèi)部通過(guò)滑閥的(de)移動上(shàng)、下阻隔(ge)。整流管(guǎn)（闆）安放(fang)于下🤩閥(fa)腔下部(bù)，兩端與(yu)輸氣管(guan)道相接(jie)，内部可(ke)使氣流(liu)平穩流(liu)通。整流(liú)管（闆）兩(liang)端外側(ce)設有齒(chǐ)輪槽，下(xia)閥腔底(di)部爲排(pai)污槽，排(pai)污槽順(shùn)氣流方(fāng)💯向的一(yī)側安裝(zhuang)有排污(wū)閥。下閥(fa)腔上部(bu)兩端安(ān)裝有💁齒(chi)輪軸，其(qí)轉動時(shi)可帶動(dong)整流管(guǎn)（闆）上下(xia)移動。上(shang)閥腔底(dǐ)部爲滑(hua)閥，中部(bu)兩端🌈設(shè)計有與(yu)下閥腔(qiang)相同的(de)齒輪軸(zhou)，其作用(yòng)是接替(tì)下閥腔(qiāng)齒輪對(duì)整流管(guan)（闆）的作(zuo)用，上閥(fa)腔頂部(bu)設計🔅有(yǒu)壓闆、頂(ding)闆以及(jí)頂絲，作(zuò)用爲密(mi)封及固(gu)定整流(liu)器頂部(bu)。腔體兩(liǎng)側安裝(zhuāng)有輔助(zhù)設計，如(rú)下閥腔(qiang)與上閥(fá)腔連接(jiē)處設有(yǒu)平衡閥(fa)及注🤩脂(zhī)口，上閥(fá)腔頂部(bù)側面設(shè)置有✍️放(fàng)空閥。
 
注(zhù)：1.輸氣管(guan)道；2.排污(wū)槽；3.下閥(fá)體；4.下閥(fá)腔；5.滑闆(pan)；6.滑闆閥(fá)；7.上閥體(tǐ)；8.上閥🏃‍♂️腔(qiāng)；9.平衡閥(fá)；10.放空閥(fa)；11.壓闆；12.頂(ding)闆；13.頂絲(si)；14.第一驅(qū)動裝置(zhi)；15.第二驅(qū)動裝置(zhì)；16.注脂孔(kong)；17.螺栓；18.整(zhěng)流管；19.導(dǎo)闆齒輪(lun)；20.滑闆齒(chi)輪；21.放空(kong)閥閥腔(qiang)；22.平衡閥(fá)閥腔
2.3使(shǐ)用方法(fǎ)
　　裝置工(gōng)作前，首(shǒu)先對密(mì)封性進(jìn)行檢查(chá)，保證其(qí)處于安(ān)全工作(zuo)狀态。工(gōng)作時主(zhu)要包括(kuo)整流管(guǎn)（闆）平穩(wěn)提升、整(zheng)流管📱（闆(pǎn)）安全取(qǔ)出以及(jí)整流管(guǎn)（闆）安裝(zhuāng)歸位三(sān)🏃🏻‍♂️個部分(fèn)。整流管(guan)（闆）平穩(wěn)🧡提升：打(dǎ)🏒開平衡(héng)閥，使上(shàng)閥腔與(yǔ)下閥腔(qiāng)連通，從(cóng)而平衡(héng)上閥腔(qiang)與下閥(fá)💘腔内的(de)壓✍️力。其(qí)次，打開(kai)滑闆閥(fá)，驅動下(xia)閥腔齒(chi)輪軸，将(jiang)整流管(guǎn)🏃🏻（闆）從下(xià)閥腔移(yí)至上閥(fá)腔，接着(zhe)關閉滑(hua)闆閥，關(guan)閉平衡(héng)閥。整流(liú)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼管（闆）安(ān)全取出(chu)：打開放(fang)空閥，上(shàng)閥體通(tōng)過🐕放空(kong)通孔與(yu)外界大(da)氣連通(tōng)，使上閥(fa)腔㊙️與🈲外(wai)界的壓(yā)力平衡(héng)。打開頂(dǐng)絲，取出(chū)頂闆、壓(ya)闆。驅動(dong)上閥腔(qiang)齒輪🧡軸(zhou)，将整流(liú)管（闆）從(cong)上閥腔(qiang)取出。整(zheng)流管（闆(pan)）安裝歸(guī)位🚶‍♀️：将整(zhěng)流管（闆(pǎn)💚）放入上(shang)閥腔，驅(qu)動上閥(fá)腔齒輪(lún)軸，将整(zhěng)🔴流管（闆(pǎn)）下放上(shang)閥腔底(di)部爲止(zhǐ)。蓋好壓(yā)闆、頂闆(pǎn)，安裝頂(dǐng)絲，關閉(bi)放空閥(fa)。打開平(ping)衡閥，使(shǐ)上閥腔(qiang)與下閥(fá)腔内的(de)壓力平(ping)衡。打開(kāi)滑闆閥(fá)，驅動下(xià)閥腔齒(chi)輪軸，将(jiang)整流管(guǎn)（闆）從上(shang)閥腔移(yi)至下閥(fá)腔。關閉(bì)滑闆閥(fá)，關閉平(ping)衡🔱閥。打(dǎ)開💋放空(kong)閥，将上(shang)閥腔氣(qì)體放空(kōng)♋，确保上(shang)閥腔内(nèi)部壓力(li)♈平穩，最(zui)後關閉(bì)放💔空閥(fá)。
2.4性能特(tè)點
　　設計(jì)發明的(de)新型整(zheng)流器的(de)優勢主(zhu)要在于(yu)提取、安(ān)裝♋整流(liu)管的過(guo)程中無(wu)需截斷(duan)流體或(huo)置換流(liú)體管路(lu)，實現在(zai)線維護(hù)整流器(qì)。此外，設(shè)計驅動(dong)裝置使(shǐ)整流管(guan)在上下(xia)閥腔内(nèi)穿梭時(shi)，可實現(xian)整流管(guan)兩端同(tong)步升降(jiàng)，使整流(liu)器安🔆裝(zhuāng)與拆卸(xie)㊙️快捷、簡(jian)便。整個(gè)維護🤟過(guò)程可避(bì)免高壓(ya)流體給(gei)現場操(cao)作人員(yuan)帶來傷(shang)害，同時(shí)也解決(jue)了清洗(xǐ)、更換整(zhěng)流❤️器時(shí)需要停(tíng)産的問(wen)題。
　　通過(guo)上閥腔(qiāng)齒輪軸(zhóu)、滑闆閥(fa)、下閥腔(qiang)齒輪軸(zhóu)的配合(he)就可移(yi)💃🏻動管腔(qiang)内的整(zhěng)流管（闆(pan)），取出與(yu)安裝歸(guī)位的整(zheng)個過程(chéng)簡單、平(píng)穩、快捷(jie)，實現了(le)在線維(wéi)護整流(liu)器，減少(shao)天然氣(qi)或有毒(dú)有害氣(qi)體與操(cao)作人員(yuan)的接觸(chù)，消除了(le)潛在的(de)危險。
3新(xin)型整流(liu)器與固(gu)定式整(zheng)流器實(shí)用性對(dui)比
　　新型(xing)整流器(qi)較傳統(tong)固定式(shì)整流器(qi)在清洗(xi)時間、清(qīng)洗方式(shi)、作🈲業方(fang)式、計量(liang)精度影(ying)響以及(ji)操作的(de)安全性(xing)方面具(ju)有更好(hǎo)的效果(guo)，提高工(gōng)作效率(lü)的同時(shí)，對♈作業(yè)期間的(de)安全性(xìng)也㊙️有了(le)明顯保(bao)障👨‍❤️‍👨（表1）。同(tóng)時，根據(jù)🔞相關管(guǎn)理❄️規定(ding)，計量設(she)備需在(zài)半年内(nei)清洗、維(wei)護，但受(shòu)實際生(shēng)産條件(jian)的限制(zhì)，難以達(dá)到管⛱️理(li)規定要(yào)求⚽，新型(xing)整流器(qì)設計的(de)提出，可(ke)有效解(jiě)決無法(fa)按☀️期清(qing)洗維護(hu)的問題(ti)。
 
4經濟效(xiào)益分析(xi)
　　固定式(shi)整流器(qì)從停産(chan)斷氣開(kāi)始完成(cheng)一套清(qīng)洗流程(cheng)一般需(xū)要約4h，根(gen)據要求(qiu)每半年(nian)需清洗(xǐ)一次。清(qīng)洗過程(chéng)中無🈚法(fǎ)持續生(sheng)産，會影(ying)響天然(rán)氣銷售(shòu)量以及(ji)用戶用(yong)氣。以單(dan)井日産(chǎn)量爲30×104m³計(jì)算，天然(ran)氣出廠(chǎng)價按1.548元(yuan)／m³（含稅及(ji)管輸費(fèi)）計算，清(qīng)洗一㊙️次(ci)影響天(tiān)然氣銷(xiāo)售量約(yue)爲5×10104m³，損失(shi)💋銷售額(e)達7.74萬元(yuán)，全年合(hé)計則爲(wèi)15.48萬元。若(ruò)♊按照油(you)氣田全(quán)年生産(chǎn)天然氣(qi)🏃‍♀️量爲300×108m³計(ji)算，由于(yu)🍉清洗影(yǐng)響全年(nián)天然氣(qì)銷售量(liang)達2700×10104m³，損失(shi)銷☔售額(é)約爲4000萬(wan)元⛱️。
　　對于(yu)低壓低(dī)産積液(ye)氣井，年(nián)度産氣(qi)量約爲(wèi)5×108m³，一旦氣(qi)井關井(jing)将🐕有可(ke)能不能(néng)複産，需(xū)要氣舉(jǔ)增壓機(ji)等措施(shī)輔助複(fu)産，預計(jì)年度因(yīn)實施複(fú)産措施(shī)而減産(chǎn)的天然(rán)氣産量(liang)約爲500×104m³，損(sǔn)失的價(jia)值約爲(wèi)770萬元。若(ruò)采用新(xīn)型整流(liu)器，預計(jì)可有♍效(xiào)解決上(shang)述兩項(xiang)問題，減(jiǎn)少企業(yè)經濟效(xiao)益損失(shi)。
5結論
1）通(tōng)過查閱(yue)整流器(qi)相關資(zī)料，發現(xiàn)并總結(jie)了目前(qian)國🥰内現(xiàn)有固定(ding)式整流(liu)器的缺(quē)點與不(bú)足。
2）經過(guò)對現有(yǒu)固定式(shi)整流器(qi)設計的(de)優化，原(yuan)創性地(di)設計👨‍❤️‍👨了(le)一種🥵可(ke)在線維(wéi)護的體(ti)積流量(liàng)計整流(liú)器。克服(fú)了傳統(tong)整流器(qì)拆裝工(gong)🐉藝繁瑣(suo)、作業風(fēng)險高等(deng)不足，在(zài)實現可(ke)在線清(qing)洗🙇‍♀️、維護(hù)的同時(shí)提🈲高了(le)現場作(zuo)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼業的安(an)全性。
3）雖(sui)然所設(she)計的裝(zhuang)置暫未(wèi)在氣田(tian)現場進(jìn)行實際(ji)應用，但(dàn)目前已(yǐ)通過國(guo)家石油(you)天然氣(qi)大流量(liàng)計量站(zhàn)成都♊分(fen)站的檢(jian)測，表明(ming)該設計(ji)符合國(guó)家規定(ding)的使用(yong)标準⭕，後(hou)期将會(huì)結合☎️現(xiàn)場實際(ji)應用效(xiao)果進一(yi)步優化(huà)。

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