設(shè)為首頁
加入收藏
聯(lián)系我們| 分 類 |
現(xiàn)象
重慶某天然氣凈化廠入口原料氣(原并氣)采用T型阿牛巴配3095MV多參數(shù)變送器測量。常用壓力8MPa,常用溫度與大氣溫度相同。由于原料氣來自多口氣井，而不同的氣井產(chǎn)出的氣體組分差異很大，所以混合氣組分也變化較大。組分的變化引起平均密度變化，zui后使得測量準(zhǔn)確度降低。
更麻煩的是在冬季，因?yàn)樵蠚庠谶M(jìn)廠之前只經(jīng)過粗處理，氣體中夾帶的微量凝析油在冬季呈液態(tài)，清洗干凈的檢側(cè)桿用不了幾天，檢側(cè)桿上的正端取壓槽和負(fù)端取壓孔就會被焦油狀的凝析油堵死，以致無法測量。
分析
提問者所述的實(shí)例中，T型阿牛巴用不好，并非阿牛巴本身存在間題，而是該測量點(diǎn)流體的特殊性不適合用阿牛巴天然氣流量計(jì)測量。
該測量點(diǎn)被測介質(zhì)的特點(diǎn)是:
①組分經(jīng)常變化，引起流量計(jì)安裝處被側(cè)氣體密度變化，而阿牛巴天然氣流量計(jì)屬差壓式流量計(jì)，其測量度與流體密度密切相關(guān);
②氣體在冬季有凝析油析出，堵塞取壓槽(孔)。
解決方法
(1)常用天然氣流量計(jì)選型指南
本實(shí)例所討論的問題是流量計(jì)的合理選型問題。在GB/T 18603-2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》中，提供了一個(gè)常用天然氣流量計(jì)選型指南，如表3.3所列。
應(yīng)用隱身 | 旋轉(zhuǎn)式容積流量計(jì) | 渦輪流量計(jì) | 渦街流量計(jì) | 超聲流量計(jì) | 孔板流量計(jì) |
操作條件下的氣體密度 | 危險(xiǎn)增大 | zui小流量隨密度增加而變得更低 | zui小流量隨密度增加而變得更低 | 在規(guī)定密度范圍內(nèi)不受影響 | 決定測量結(jié)果 |
氣中夾帶固體 | 可能堵塞葉輪，需要過濾器 | 可能有沉積物，葉片可能受損影響旋轉(zhuǎn)，需要過濾器 | 可能有沉積物，葉片可能受損影響旋轉(zhuǎn)，需要過濾器 | 一般不受影響，如果傳感器孔被污垢阻塞，流量計(jì)功能會受到影響，建議增加過濾器 | 可能有侵蝕和沉積物需加過濾器 |
氣中夾帶液體 | 可能有腐蝕、結(jié)垢，結(jié)構(gòu)材料會受影響 | 可能有腐蝕、結(jié)垢，潤滑油被稀釋，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡 | 測量導(dǎo)管內(nèi)可能有液體沉積物，這會影響計(jì)量值 | 可能變壞的信噪比會影響功能，如果傳感器孔受阻，流量計(jì)功能會受形響 | 由流量計(jì)腐蝕引起的磨損會造成流量誤差，孔板端面和孔板取壓孔內(nèi)有沉積物會影響準(zhǔn)確度 |
壓力和流量變化 | 突然變化會造成損壞。因?yàn)槿~輪的慣性，流量的突變會致使上游或下游管道內(nèi)壓力時(shí)高時(shí)低 | 壓力突變可能造成損壞 | 不會造成損壞，但可能造成計(jì)量誤差 | 壓力突變會造成超聲換能器損壞 | 壓力突變可能造成損壞 |
脈動流 | 不受影響 | 流量快速的周期變化會使測量結(jié)果過高，形響取決于流量變化的頻率和幅度、氣體的密度和葉輪的慣性 | 準(zhǔn)確度受形響，影響的程度取決于流量變化的頻率和幅度 | 只要脈動的周期大于流量計(jì)的采樣周期，就不會受影響 | 準(zhǔn)確度取決于儀表響應(yīng)速度，準(zhǔn)確度要受影響 |
允許誤差范圍內(nèi)典型的量程比 | 30:1 | 30:1，密度越高，流量比就越大 | 30:1，密度越高，流量比就越大 | 30:1 | 10:1，如果采用雙量程差壓計(jì) |
過載流動 | 可短時(shí)間過載 | 可短時(shí)間過載 | 可過載 | 可過載 | 可過載至孔板上的允許壓差 |
增大公稱設(shè)計(jì)能力 | 增大zui大流量需要加大流量計(jì)，或增加氣路,或提高壓力 | 增大zui大流量需要加大孔板流量計(jì)內(nèi)徑，或增加氣路，或提高壓力 | |||
供氣安全性 | 流量計(jì)故障可能中斷供氣 | 流量故障不造成影響 | |||
流量計(jì)及其管道所需配管設(shè)置要求 | 對上下游管道無特殊要求，遵照制造廠的說明，為保證連續(xù)供氣需加旁通 | 上下游需直管段長度，長度根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)的安裝說明而定 | 根據(jù)GB/T18604,上下游需一定直管段長度 | 依據(jù)SY/T614上下游需直一定管段長度 | |
典型直管長度: 上游 下游 |
4D 2D |
5D 2D |
20D 5D |
(依據(jù)配置) 10D 3D |
(依據(jù)配置) 30D 7D |
注：1.流量計(jì)zui初用的型號過大，會影響小流量的測量準(zhǔn)確度。
2.D為流量計(jì)內(nèi)徑
(2)關(guān)于流量計(jì)選型的討論
在表3.3所列的選型指南中，旋轉(zhuǎn)式容積流童計(jì)主要是氣體腰輪流量計(jì)，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用，因?yàn)橐卓ǎ抑辉谛」軓綔y量點(diǎn)才會用。其余的就是渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲流量計(jì)和孔板流量計(jì)4種。若流體為供給zui終用戶的天然氣，這4種天然氣流量計(jì)都能工作得很好，因?yàn)榱黧w既潔凈組分又穩(wěn)定。但在本例中，由于流體既不潔凈，組分又有很大波動，這就為流量計(jì)選型帶來困難。
①孔板流量計(jì)
本實(shí)例中的介質(zhì)不適合用孔板流量計(jì)等各種差壓流量計(jì)測量。因?yàn)榻M分變化必然引起標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)介質(zhì)密度的變化，進(jìn)而使得工況條件下的流體密度ρ1難以確定?？装辶髁坑?jì)中流體密度與流量之間的關(guān)系如式(2.1)所示。
在天然氣關(guān)口表的選型中，常常選用孔板流量計(jì)，而流量計(jì)安裝處的天然氣組分也會有些許變化。但是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)配備氣體成分分析儀并對氣體組分變化引起的誤差進(jìn)行自動補(bǔ)償。由于成分分析儀(一般為工業(yè)氣相色譜儀)價(jià)格昂貴，不適合本實(shí)例中的測量對象。
②超聲流量計(jì)
表3.3中所列的超聲流量計(jì)，一般為帶測量管段的插入式多聲道流量計(jì)，度能達(dá)到0.5級，多用在門站作關(guān)口表使用。價(jià)格很高，而且冬令季節(jié)流體中的凝析油容易將超聲流量計(jì)的換能器污染，使信噪比變差，影響測量,顯然也不適合本實(shí)例中的測量對象。
③渦街流量計(jì)
夏季由于流量計(jì)安裝處的介質(zhì)溫度較高，氣體中不會析出凝析油，渦街流量計(jì)肯定能使用得很好.但是冬季凝析油多的時(shí)候，焦油狀的凝析油粘附在旋渦發(fā)生體上，如果管道中再有灰塵或顆粒狀物體流過測量管，很容易在旋渦發(fā)生體的迎流面堆積，使儀表的流量系數(shù)變化。關(guān)于這種情況的分析詳見5.12節(jié)。
④渦輪流量計(jì)
氣體渦輪流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便;外形尺寸相對較小;度高;重復(fù)性好;范圍度寬可達(dá)到15:1到25:1.在高壓輸氣的情況下，范圍度還可增大;其輸出為脈沖頻率信號，因此在同可編程流量顯示表配用時(shí)，容易得到較小的系統(tǒng)不確定度。近幾年來，國內(nèi)已有不少儀表廠生產(chǎn)這種儀表，并在油氣田推廣應(yīng)用。
其不足之處是渦輪高速轉(zhuǎn)動，軸承與軸之間機(jī)械摩擦，壽命不很長，因此應(yīng)注意潤滑，可利用制造廠所提供的潤滑手段，定期補(bǔ)給潤滑油,
另外，高速流動的氣體中如果含有較大的固體顆粒，很容易將渦輪葉片打壞，因此。渦輪流量計(jì)前的管道上應(yīng)加裝過濾器。
儀表投運(yùn)步驟如果計(jì)量回路裝有旁通閥。應(yīng)先開足旁通閥，然后開足上游切斷閥，再緩慢開啟下游切斷閥，zui后緩慢關(guān)閉旁通閥。如果計(jì)量回路沒有安裝旁通閥，則應(yīng)先開足上游切斷閥，然后緩慢開啟下游切斷閥，防止渦輪受高速氣流沖擊而損壞。
本實(shí)例中的凝析油等對其他原理的流量計(jì)產(chǎn)生的是不利影響，而對渦輪流量計(jì)來說，產(chǎn)生的是有利影響，因?yàn)槲⒘康哪鲇陀欣谳S承與軸的潤滑，所以冬季不需另外注油。
天然氣流量計(jì) 天然氣計(jì)量表 壓縮天然氣流量計(jì) 液化天然氣流量計(jì)
