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旋進(jìn)旋渦流量計在石油行業(yè)的運用
閱讀：1703發(fā)布時間：2013-3-15
介紹了旋進(jìn)旋渦氣體流量計在石油石化企業(yè)的使用范圍，流量計的工作原理、特點、安裝維護(hù)要求。對流量計的壓力損失、使用場所和誤差原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合油田現(xiàn)場實際，對旋進(jìn)旋渦氣體流量計的選型，和使用過程中的檢定（校對）及現(xiàn)場工藝技術(shù)要求進(jìn)行闡述。
1 前言
旋進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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。
2 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<15%時，計量準(zhǔn)確度≤±5%，因此，該流量計在原油生產(chǎn)現(xiàn)場的應(yīng)用較多，占?xì)怏w流量計的95%。
（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<5%情況下，計量準(zhǔn)確度≤±3%。
（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(zhǔn)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(zhǔn)確度≤±1.5%。
3 原理及技術(shù)特點
旋進(jìn)旋渦流量計的測量原理：進(jìn)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(jìn)，到達(dá)收縮段突然節(jié)流，使旋渦加速；當(dāng)旋渦流突然進(jìn)入擴(kuò)散段后，由于壓力的變化，使旋渦流逆著前進(jìn)方向運動；在進(jìn)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(jī)中處理，zui終顯示出天然氣的溫度、壓力和標(biāo)準(zhǔn)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、低密度流體計量。
4 技術(shù)要求及誤差控制
由于旋進(jìn)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(jìn)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(zhǔn)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(jìn)旋渦流量計，計量誤差≤±2%，計量數(shù)據(jù)得到交接雙方認(rèn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的天然氣計量誤差增大。同時，由于油田使用的智能旋進(jìn)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增大，因此必須對流量計按期進(jìn)行檢定與校對。
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