旋進旋渦流量計在石油行業(yè)的運用
旋進旋渦氣體流量計在原油生產(chǎn)與儲運過程中,應(yīng)用較為廣泛的一種速度式流量計,由于其無可動部件,具備溫度壓力修正功能,在惡劣的現(xiàn)場條件下能夠測量出天然氣標準流量值,具有較高的性價比,能夠滿足企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)經(jīng)營管理要求。
在現(xiàn)場的使用情況
目前在石油、石化系統(tǒng),該型號流量計主要如下場合使用:
(1)用于原油生產(chǎn)過程中的伴生氣計量,主要安裝于油液分離器的上部的天然氣出口部位,經(jīng)過分離的天然氣經(jīng)計量后,又混入集輸管線,輸往中轉(zhuǎn)站。由于伴生氣中含有一定量的輕烴、二氧化碳、水等介質(zhì),隨著溫度、壓力的變化,呈飽和狀態(tài)的上述組分會從天然氣中呈凝析出來,在含量
(2)用于原油中轉(zhuǎn)、集輸站庫經(jīng)過油氣水三相分離器處理后,天然氣儲運計量。在天然氣輕烴、二氧化碳、水等介質(zhì)含量
(3)用于原油集輸站庫生產(chǎn)用鍋爐、熱水加熱爐等耗能設(shè)施的天然氣消耗計量,經(jīng)過上述加熱設(shè)施產(chǎn)生的蒸汽和熱水,作為載能工質(zhì)用于原油儲運中的伴熱保溫。因天然氣較為純凈,計量準確度≤±2%。
(4)用于企業(yè)各二級單位間生產(chǎn)、生活天然氣的內(nèi)部交接計量。如生活區(qū)居民用氣,供熱站燃料計量等,準確度≤±1.5%。
?原理及技術(shù)特點
旋進旋渦流量計的測量原理:進入流量計的氣體在旋渦發(fā)生體的作用下,產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進,到達收縮段突然節(jié)流,使旋渦加速;當旋渦流突然進入擴散段后,由于壓力的變化,使旋渦流逆著前進方向運動;在進動區(qū)域內(nèi)該信號頻率與流量大小成正比,通過流量傳感器器檢測出這一頻率信號,并與固定在流量計殼體上的溫度傳感器和壓力傳感器檢測出的溫度、壓力信號一并送入流量計算機中處理,zui終顯示出天然氣的溫度、壓力和標準狀態(tài)下(20℃、101.325kPa)的體積流量等參數(shù)。適合于管道煤氣、天然氣、LNG壓縮天然氣、過熱蒸汽等高流速流體計量。
?技術(shù)要求及誤差控制
由于旋進漩渦流量計是一種速度式流量計,在流體通過節(jié)流斷使旋渦流動加速,會產(chǎn)生壓力損失,其公式如下:
? ? 式中:ΔP———實際壓力損失,Pa;
? ? ρ———工況條件下介質(zhì)密度,kg/m3;
? ? Q———介質(zhì)流量,m3/s;
? ? Dn———管線公稱直徑,m。
根據(jù)目前油田大都使用口徑≤DN100以下流量計實際,ΔP平均為工作壓力的15%,是一種非節(jié)能型儀表,同時,在使用中要避免下述問題的出現(xiàn)。
(1)測量介質(zhì)盡量保證為單一牛頓體,如果原油及微量顆粒雜質(zhì)較多,應(yīng)在流量計之前安裝分離、過濾器,否則會造成測量值大于實際值。
(2)流量計的選用應(yīng)該根據(jù)介質(zhì)的實際流量,而非安裝管線的直徑,這一點非常重要,如江蘇油田某一測量點管徑為DN100,而天然氣實際流量為30m3/h,該流量處于DN100旋進旋渦流量計50m3/h~800m3/h額定量程的下限,使計量誤差>5%,超過了天然氣供、用戶交接準確度≤±2%范圍。為此,設(shè)計部門按規(guī)范改變了測量管段內(nèi)徑,重新安裝了一臺DN50口徑,額定量程為50m3/h~800m3/h的旋進旋渦流量計,計量誤差≤±2%,計量數(shù)據(jù)得到交接雙方認可。
(3)要避免因壓力傳感器的量程選擇,和溫度、壓力傳感器誤差變化產(chǎn)生的計量誤差,由于目前使用的智能旋進旋渦流量計的壓力傳感器量程為2.0MPa,在氣體實際測量壓力≤0.3MPa時,會使標準狀態(tài)下的天然氣計量誤差變大。同時,由于油田使用的智能旋進旋渦流量計,大部分用于非貿(mào)易計量交接,流量計未能按期檢定,導(dǎo)致壓力、溫度傳感器產(chǎn)生零點飄移,造成天然氣計量誤差變大,因此須對流量計按期進行檢定與校對。