旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的基本原理當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入時(shí),葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦蔓生體中心產(chǎn)生旋渦流。旋渦流在文丘利管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。
1、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的基本原理
當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入時(shí),葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦蔓生體中心產(chǎn)生旋渦流。旋渦流在文丘利管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。此時(shí),旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。壓電傳感器檢測(cè)的微弱電荷信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后變成頻率與流速成正比的脈沖信號(hào),zui后送積算儀進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。
流量積算儀由溫度和壓力檢測(cè)模擬通道以及微處理單元組成,并配有外輸信號(hào)接口,輸出各種信號(hào)。HPLUX—Z型流量計(jì)中的微處理器可根據(jù)檢測(cè)到的介質(zhì)溫度值查得介質(zhì)密度和壓力,完成介質(zhì)的體積流量和質(zhì)量流量的檢測(cè)。HPLUXB型流基計(jì)中的微處理器可按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正。氣態(tài)方程如下:
VN=ZN/ZG(PG+PA)/P。·TN/TG·VG
式中:VN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量,M3;
U——未經(jīng)修正的體積曼,M3;
PT——流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的表壓,KPA
2 、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)由瞄下4部分組成:①旋進(jìn)旋渦流量傳感器:旋渦發(fā)生體、殼體、旋渦檢測(cè)組件、除旋整流器;②流量積算儀:外殼、溫度接口、壓力接口、顯示窗口、輸出接口;③溫度傳感器組件;④壓力傳感器組件。
傳感器采集的流量、溫度、壓力信號(hào)進(jìn)入流量積算儀,經(jīng)溫壓補(bǔ)償后,將瞬時(shí)流量、溫度、壓力、累積流量在液晶顯示屏上輸出。
3、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
塔河油田建有8痤計(jì)量接轉(zhuǎn)站和1座200萬噸聯(lián)合站,各計(jì)轉(zhuǎn)站擔(dān)負(fù)著進(jìn)站單井的來液計(jì)量轉(zhuǎn)輸任務(wù)。單井采的油氣經(jīng)計(jì)量分離器脫氣,氣體經(jīng)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量。在各計(jì)轉(zhuǎn)站中,氣出站前還得經(jīng)過一次總氣計(jì)量,以便與單井計(jì)量產(chǎn)量作對(duì)比分析。由于沒有更的流量檢測(cè)設(shè)備采對(duì)各流量計(jì)進(jìn)行對(duì)比分析,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中用聯(lián)合站來氣計(jì)量總表與各計(jì)轉(zhuǎn)站總表的對(duì)比以及各計(jì)轉(zhuǎn)站暈井計(jì)量旋進(jìn)旋渦流星計(jì)報(bào)表與各計(jì)轉(zhuǎn)站總表做比較。經(jīng)過近4年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,從對(duì)比結(jié)果看,計(jì)轉(zhuǎn)站單井計(jì)量、氣出站總表計(jì)量與聯(lián)合站來氣總計(jì)量產(chǎn)量基本吻合。
4、結(jié)語
(1)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)能夠檢測(cè)介質(zhì)的溫度與壓力,井隨之進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和壓縮因子自動(dòng)修正。它還可直接檢測(cè)氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積或飽和蒸汽的質(zhì)量流量。
(2)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)采用*的微機(jī)技術(shù)與高性能的集成芯片,利用*的微功耗*,整機(jī)功耗低。該流量計(jì)既可憑內(nèi)電池長(zhǎng)期供電運(yùn)行,又可由外電源供電運(yùn)行。
(3)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)采用LCD顯示,清晰直觀,讀數(shù)方便。帶有脈沖信號(hào)輸出,也可根據(jù)用戶需要輸出4~20RAA的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)。
(4)采用RS485接口與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)。每臺(tái)上位機(jī)可帶64臺(tái)流量計(jì),且只須兩根通訊線。安裝費(fèi)用低,便于用戶集中管理。
塔河油田共裝有35臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。從近4年的現(xiàn)場(chǎng)使用來看,其性能穩(wěn)定,維護(hù)量小。利用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)所測(cè)得的數(shù)據(jù),能夠及日口分析和研究單元區(qū)塊的油井產(chǎn)量變化,做到有的放矢的進(jìn)行管理和施工。
使用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)注意事項(xiàng):
1、重視儀表選型在已經(jīng)選定了儀表種類(比如,智能式旋進(jìn)旋渦流量計(jì))的情況下,緊接著就是對(duì)儀表規(guī)格及其配套元件的選擇至關(guān)重要。一句話,選好才能用好。為此,在選型過程中應(yīng)把握住兩條基本原則;即:一要保證使用精度,二要保證生產(chǎn)安全。要做到這一點(diǎn),就必須落實(shí)三個(gè)選型參數(shù),即近期和遠(yuǎn)期的zui大、zui小及常用瞬時(shí)流量(主要用于選定儀表的大小規(guī)格)、被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級(jí))、工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級(jí))。
2、進(jìn)行用前標(biāo)校一方面,考慮到目前對(duì)這類儀表的現(xiàn)場(chǎng)檢定還存在這樣那樣的困難。另外,如果購置的意圖又是準(zhǔn)備將該這種儀表運(yùn)用于比較重要的計(jì)量場(chǎng)合,比如大流量的貿(mào)易計(jì)量或計(jì)量糾紛比較突出的測(cè)量點(diǎn),并且運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)也不具備流量在線標(biāo)校條件,那么在這種情況下,僅憑購買時(shí)由生產(chǎn)廠家提供的一紙出廠合格證明就輕易判定該表全部性能合格,那就有些為時(shí)過早。因此,為了確保儀表在今后的工作過程中其測(cè)量結(jié)果的可靠與準(zhǔn)確,就有必要在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質(zhì)的部門進(jìn)行一次全流量范圍內(nèi)的系統(tǒng)檢定。
3、搞好工藝安裝雖然該種儀表對(duì)工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測(cè)量?jī)x表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動(dòng)及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī)、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測(cè)介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
4、加強(qiáng)后期管理該種儀表雖然具有多種自動(dòng)處置功能和微功耗的特點(diǎn),但投運(yùn)之后仍需加強(qiáng)管理。比如,為了保證儀表長(zhǎng)期工作的準(zhǔn)確性、可靠性(避免意外停運(yùn)和數(shù)據(jù)丟失),就應(yīng)定期進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)校(每1"》~2年)、抄錄表頭數(shù)據(jù)(每天或每周)、更換介質(zhì)參數(shù)(每月或每季)以及不定期查看電池狀況、檢查儀表系數(shù)及鉛封等。
5、注意內(nèi)部維護(hù)如果由于氣質(zhì)臟污或其它原因需要對(duì)儀表的測(cè)量腔體及其構(gòu)件進(jìn)行定期檢查或清洗,那么有一點(diǎn)則必須特別注意:對(duì)于同規(guī)格的旋進(jìn)旋渦流量計(jì),其旋渦發(fā)生體、導(dǎo)流體等核心組件不能互換,否則,須重新標(biāo)定儀表計(jì)量系數(shù)并對(duì)其配帶的溫度及壓力傳感器進(jìn)行系統(tǒng)校正。
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