本文以某地下儲氣庫頂目為背景介紹了靶式流量計在計量系統(tǒng)設(shè)計中的一般設(shè)計方法,包括儀表選型以及計量系統(tǒng)設(shè)計中靶式流量計的典型配置等。最后給出了靶式流量計在設(shè)計中選型應(yīng)該注意的問題。

 

　　引言

 

　　靶式流量計于六十年代幵始應(yīng)用于工業(yè)流量測量,主要用于解決高粘度,低雷諾數(shù)流體的流量測量。它除了適用于一般的氣體、液體以及一般的蒸汽的流量測量以外,還適用于漿液介質(zhì)、懸浮顆粒介質(zhì)、易結(jié)晶凝結(jié)介質(zhì)、臟污沉淀介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)以及高粘度介質(zhì)。諸如重油、瀝清、礦漿、焦油、淬火油、有機酸、非導(dǎo)電流體等等,同時還具有一定的抗脈動流的能力。在石油化工界得到了廣泛應(yīng)用。本文將簡單介紹靶式流量計的原理和特點,并初步探討靶式流量計在設(shè)計中的選型等。

 

　　1.靶式流量計簡介

 

　　靶式流量計是進(jìn)行高粘度、低雷諾數(shù)流體流量測量的一種通用性較強的新型流量測量儀表。靶式流量計與其他流量計相比較,更具獨特的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單,安裝維護(hù)方便,價格低廉,在檢測過程中不易堵塞和堆積臟污物。和節(jié)流裝置相比較,可省去導(dǎo)壓管、冷凝器、集氣器、沉降器、隔離器及噴吹系統(tǒng)等,減少了運行維護(hù)量。靶式流量變送器用實際介質(zhì)標(biāo)定時’精度可達(dá)1’具有靈敏度高’測量范圍寬等特點。

 

　　2.靶式流量計測量原理

 

　　介質(zhì)流動時,流動質(zhì)點沖擊在靶上,靶的受力作用在靶桿上,使之產(chǎn)生微小的位移（2?3mm),靶的受力經(jīng)不繡鋼桿傳遞給壓敏電阻應(yīng)變片,經(jīng)應(yīng)變片電橋把力轉(zhuǎn)換成與流速的平方成正比關(guān)系的電

 

　　靶板的受力經(jīng)不銹鋼靶桿傳遞給壓敏電阻應(yīng)變片，再經(jīng)應(yīng)變片電阻構(gòu)成的惠斯登電橋把力轉(zhuǎn)換成與流速平方成正比的電信號，通過將傳感器輸出電壓△U進(jìn)行處理，可計算出流量。

 

　　3.靶式流量計在設(shè)計中的選型參考

 

　　首先要了解被測對象的參數(shù)，包括介質(zhì)組分，流量范圍（最大流量、最小流量、正常流量），工作壓力，溫度，黏度，管道內(nèi)徑，允許壓力損失量；然后通過輔助計算把被測流體流量換算為標(biāo)況下標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)流量，再計算最大流量靶板受力卩冊似及最小流量靶板受力Fmin!Fmax超過最大允許值會損壞儀表凡加小于最小允許值會造成分辨率不足;最后根據(jù)輔助計算得到的流量范圍，管道雷諾數(shù)、初選□徑及J3值，從產(chǎn)品說明書中技術(shù)參數(shù)表査得流量系數(shù)值，要求最小雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)。

 

　　4.應(yīng)用實例

 

　　本研究以某天然氣地下儲氣庫頂目中井□注采雙向計量中選用的靶式流量計為例，淺談靶式流量計在設(shè)計中的選型。

 

　　4.1工藝要求

 

　　注氣流程：集配氣站接收注采及采鹵站來氣，通過流量計對單井氣量進(jìn)行計量，計量后通過單井管線（DN80)注入到井口。

 

　　采氣流程：氣井中儲存高壓含飽和水天然氣通過單井管線(DN80)返輸至注采站，集配氣站內(nèi)設(shè)壓力調(diào)節(jié)閥，可通過控制調(diào)節(jié)閥的幵度調(diào)節(jié)閥后壓力，調(diào)節(jié)閥后設(shè)重力分離器，分離后的天然氣經(jīng)流量計計量后至注采站。

 

　　注入氣氣源組分：氫氣0.00mol%，氮氣1.97mol%，二氧化碳0.45mol%。，硫化氫0.00mol%。，氧硫化碳21.21mol%，甲硫醇0.01mol%，乙硫醇0.01mo%，甲烷97.55mo%，乙烷0.03mol%采出氣需脫水處理，處理后與注入氣組分相同。

 

　　4.2幾種流量計的選型參考

 

　　從表1可以看出，超聲波流量計和靶式流量計是比較好的選擇，但因采出的天然氣高壓且含飽和水，應(yīng)注意以下幾點：

 

　　超聲波流量計在小□徑時精度很低。易受氣泡、結(jié)垢、泵及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。

 

　　安裝要求高，直管段要求嚴(yán)格，否則離散性差，測量精度低，安裝的不確定性，會給流量測量帯來較大誤差。測量管道因結(jié)垢，會嚴(yán)重影響測量準(zhǔn)確度，帯來顯著的測量誤差，甚至在嚴(yán)重時儀表無流量顯示。

 

　　(3)介質(zhì)含水時，影響信號的發(fā)射接收，測量數(shù)值波動大，甚比靶式流量計價格高太多。

 

　　綜上所述，地下儲氣庫頂目中井□注采雙向計量中選用靶式流量計是性價比最高的流量計。

 

　　5.結(jié)語

 

　　本文對氣體流量計量儀表進(jìn)行了簡要介紹和對比，通過地下儲氣庫頂目中的運用給出了優(yōu)先選用靶式流量計的原因。在工藝參數(shù)確定后，確定流量計的選型是系統(tǒng)設(shè)計中重要的一個過程，合理的配置結(jié)果不僅能保證精度，還可以使投資最優(yōu)化，本文給出了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計過程。在流量計的選型中應(yīng)注意以下幾個問題：

 

　?。?）對于不同測量介質(zhì)選用不同級別和形式的靶式流量計；

 

　?。?）計量回路必須考慮前后直管段和閥門安裝位置；

 

　?。?）儀表選型必須滿足精度要求；

 

　?。?）靶式流量計應(yīng)采用水平安裝。如果采用垂直安裝時，介質(zhì)的流向應(yīng)該為由下至上流過。

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