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煤層氣流量計的選型及應用
發布時間:2021-4-13 08:20:43

[摘要]通過介紹煤層氣量計量特點及其應用,并且列舉一些實際例子來進一步說明氣流旋進漩渦流量計在解決-些計量問題時應有的解決方法。
  眾所周知,瓦斯的主要成分為CH4,而煤層氣俗稱“瓦斯”,它是一種儲存于煤層中的不常規天然氣,熱值高.但其在燒盡后純凈,消耗過程中不產生任何廢氣,是工業,化工,發電以及居民生活中選用廣泛的燃料。但是如果將大量煤層氣直接排放到大氣中,那將是對生態環境的毀滅打擊,因此對其防范就顯得尤為重要。良好的應用煤層氣這一能源將會帶來巨大的經濟效益。作為能源貿易計量計,煤層氣流量計的選擇是否合適對煤層氣的測量是很有必要的。
1煤層氣計量的場合特點
1.1計量的環境
  在我國,煤層氣大多分布在華北與西北地區,這些地區有著較多盆地,環境惡劣,儲存條件尤為復雜,計量儀表一般安裝在野外.溫差大,輸送環境局限性大。
1.2氣體吸附水較大,雜質多
在收集煤層氣時,由于地質原因,分離出的氣體含有較多液體,而且現在的技術還不是很熟練,混有-些雜質是必不可少的。
2流量計的種類
2.1旋進漩渦流量計
  它采用雙探頭差動式結構,這是一種構造簡單,測量量程寬,對直管段要求短,無可轉動,安裝維護方便的流量計。
旋進漩渦流量計是流體通過由螺旋形葉片組成的漩渦發生器后,繞著發聲體進行劇烈旋轉,從而形成漩渦核。當流體擴散時,漩渦流受到回流的作用,開始了二次旋進,形成陀螺式的渦流進動現象。
主要注意:1)保證對它的使用精度,在生產過程中注意安全;2)在安裝前應對流量計進行安全檢查,確保其可靠性和準確性;3)在安裝過程中應考慮安裝地周圍的環境,保證流量計的安全;4)安裝后應進行定期的安全檢查,加強對其管理,及時進行校正,及時對內部構件進行清理。
2.2孔板流量計
  孔板流量計是一種結構簡單,抗污染能力強,安裝操作方便,構造簡易的流量計,但是在使用過程中損耗大,容易堵塞,不易清理,所以造成其測量精準度低。在安裝過程中要考慮現場情況。
2.3渦輪流量計
  渦輪流量計是一種速度式流量計,其測量準確度高,穩定性良好,抗干擾能力強,但是這種流量計在使用時需按時清理,不方便。
  渦輪流量計是一種流體經傳感器,葉片與流向有-定的角度,流體的沖力導致葉片具有轉動力矩,克服摩擦力和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡之后轉速達到穩定,葉片的通過旋轉來切割磁力線,磁通量的改變,使線圈感應出了電脈沖信號,經過放大器進行放大,形成脈沖波,在儀表上顯示出來,從而達到流量的累計。
2.4超聲流量計
  它可通過超聲波轉換器將電能轉化為超聲波能量,穿過待測物,接收信號,從而實現流量的檢測。優點為:準確度高,量程比寬,沒有壓力損耗。
  超聲流量計是利用聲波產生的延遲來實現流速的測量。在超聲流量計安裝過程中,應該了解現成的狀況,保證轉換器前的流體沿管軸平行流動,在轉換器前面應該有-定的長度直管段。流量計的兩側內壁要光滑,不應該有堆焊的情況。為了避免有效流通面積減小,應在流量計中密封-一個大于流量計內徑的墊圈。接地線應該牢牢接地,防止外界干擾。
3流量計的選擇及應用
  由于煤層氣所處地勢復雜,開采難度大,環境復雜,所以對流量計的要求高,方面多。在前文我們對幾種常見的流量計進行了論述,大致對流量計的選型,特點有了一定的了解。在這里,選擇旋進漩渦流量計和超聲波流量計較為妥當,分述如下:
3.1旋進漩渦流量計
  旋進漩渦流量計是一種在原油生產和儲存過程中被廣泛使用的速度式流量計,其無可動部件,溫度壓力修正的優點讓它可以在惡劣的天氣情況仍能準確的測量出天然氣標準流量值,具有很高的性價比,能夠滿足企業內部生產經營管理要求。現在在石油、石化系統中使用。
  旋進漩渦流量計用于原油生產中的伴生氣計量,主要將其安裝在油液分離器的上部天然氣出口位置.經過分離天然氣后,進入集輸管線,輸送到中轉站。伴生氣中常含有雜質和液體,隨著溫度和壓力改變,飽和狀態的輕烴,雜質會析出,所以在進行原油生產現場中這種流量計應用廣泛。
  其良好的性能,令它在原有中轉、集輸站庫經過油氣水分離處理后大量的使用。在原油集輸站庫生產用鍋爐,加熱爐等耗能設施中,旋進漩渦流量計作為天然氣的消耗計量。經過上述加熱設施產生的蒸汽和熱水,作為載能工質,它經常用于儲存的伴熱保溫。
  由于旋進漩渦流量計是一種速度式流量計,在流體通過節流斷使漩渦流動加速,產生大量的壓力損失,因此在使用中要避免-些問題的出現。
(1)分離和過濾應該在流量計之前進行,否則會造成測量值高出實際值;
(2)流量計的選用應該根據介質的實際流量,非安裝管線的直徑;
(3)要避免在壓力傳感器的量程選擇,和溫度,壓力誤差產生的計量誤差,由于目前使用的智能旋進漩渦流量計的量程遠大于其他實際壓力量程,所以會導致天然氣的計量誤差大大增加。而且工作人員應該大大加強對流量計的定時安全檢查。
3.2超聲波流量計
  近幾年,超聲波流量計廣泛的應用于氣體,儲存交接,財貿核算和住宅天然氣的計量這幾個領域。它最大的特點就是不用進行管道切斷,通過聲波直接對流量進行測量。隨著全球對能源逐漸開發,天然氣的發展趕上了石油的腳步,促進了這種氣體流量計的發展。
  目前很多國外大公司都開始生產;在我國也曾在1985年也開始進行了試驗,也陸續都有了產品,但是現在的技術還.不是很嫻熟,所以生產出來的產品還不是很成熟,還有待進一步的提高。
  氣體超聲流量計與傳統的氣體渦輪流量計相比,沒有壓力,價格合理,所以在氣體應用方面發展迅速。90年代中期,國外超聲家用燃氣表已經取代了原有的膜式煤氣表,在全世界范圍年銷售量已接近40萬臺。
  超聲流量計采用多聲道測最技術和短管流量傳感器結構設計,測量精度高,液體用儀表的測量精度高達0.15級,氣用儀表高為0.5級,它憑其超高的測量精度,超過了人們傳統使用的流量計,在今后一定會漸漸代替有活動部件的儀表。
4結束語
  煤層氣計量是近年來新型的領域,由于煤層氣在開采過程中地質條件惡劣,周圍環境差,所以旋進漩渦流量計的使用會越加越廣泛,但是旋進漩渦流量計對壓力較為敏感,盡管在技術手段上采用差動式結構技術,還是很難克服現場的“憋壓"和振動,因此,在設計以及安裝過程中,應盡量避免這種現象的存在,如果發生了類似情況應及時去采取解決措施。在我國流量儀大多還是依賴外國技術,缺乏擁有自主知識產權意識,創新能力低。所以儀表國產化是大勢所趨,刻不容緩!

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