[摘要]通過介紹煤層氣量計(jì)量特點(diǎn)及其應(yīng)用，并且列舉一些實(shí)際例子來進(jìn)一步說明氣流旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在解決-些計(jì)量問題時(shí)應(yīng)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(chǔ)存于煤層中的不常規(guī)天然氣,熱值高.但其在燒盡后純凈,消耗過程中不產(chǎn)生任何廢氣，是工業(yè)，化工，發(fā)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(duì)生態(tài)環(huán)境的毀滅打擊,因此對(duì)其防范就顯得尤為重要。良好的應(yīng)用煤層氣這一能源將會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。作為能源貿(mào)易計(jì)量計(jì)，煤層氣流量計(jì)的選擇是否合適對(duì)煤層氣的測(cè)量是很有必要的。
1煤層氣計(jì)量的場(chǎng)合特點(diǎn)
1.1計(jì)量的環(huán)境
在我國(guó)，煤層氣大多分布在華北與西北地區(qū),這些地區(qū)有著較多盆地,環(huán)境惡劣,儲(chǔ)存條件尤為復(fù)雜,計(jì)量?jī)x表一般安裝在野外.溫差大，輸送環(huán)境局限性大。
1.2氣體吸附水較大,雜質(zhì)多
在收集煤層氣時(shí)，由于地質(zhì)原因,分離出的氣體含有較多液體，而且現(xiàn)在的技術(shù)還不是很熟練，混有-些雜質(zhì)是必不可少的。
2流量計(jì)的種類
2.1旋進(jìn)漩渦流量計(jì)
它采用雙探頭差動(dòng)式結(jié)構(gòu),這是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，測(cè)量量程寬,對(duì)直管段要求短,無可轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝維護(hù)方便的流量計(jì)。
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是流體通過由螺旋形葉片組成的漩渦發(fā)生器后,繞著發(fā)聲體進(jìn)行劇烈旋轉(zhuǎn),從而形成漩渦核。當(dāng)流體擴(kuò)散時(shí)，漩渦流受到回流的作用,開始了二次旋進(jìn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。
主要注意:1)保證對(duì)它的使用精度,在生產(chǎn)過程中注意安全;2)在安裝前應(yīng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行安全檢查，確保其可靠性和正確率;3)在安裝過程中應(yīng)考慮安裝地周圍的環(huán)境，保證流量計(jì)的安全;4)安裝后應(yīng)進(jìn)行定期的安全檢查,加強(qiáng)對(duì)其管理，及時(shí)進(jìn)行校正，及時(shí)對(duì)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行清理。
2.2孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抗污染能力強(qiáng)，安裝操作方便，構(gòu)造簡(jiǎn)易的流量計(jì)，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(cè)量精度低。在安裝過程中要考慮現(xiàn)場(chǎng)情況。
2.3渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),其測(cè)量精度高,穩(wěn)定性良好，抗干擾能力強(qiáng),但是這種流量計(jì)在使用時(shí)需按時(shí)清理，不方便。
渦輪流量計(jì)是一種流體經(jīng)傳感器,葉片與流向有-定的角度，流體的沖力導(dǎo)致葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服摩擦力和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡之后轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定，葉片的通過旋轉(zhuǎn)來切割磁力線，磁通量的改變,使線圈感應(yīng)出了電脈沖信號(hào),經(jīng)過放大器進(jìn)行放大,形成脈沖波，在儀表上顯示出來,從而達(dá)到流量的累計(jì)。
2.4超聲流量計(jì)
它可通過超聲波轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)化為超聲波能量,穿過待測(cè)物，接收信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)流量的檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)為:精度高,量程比寬，沒有壓力損耗。
超聲流量計(jì)是利用聲波產(chǎn)生的延遲來實(shí)現(xiàn)流速的測(cè)量。在超聲流量計(jì)安裝過程中,應(yīng)該了解現(xiàn)成的狀況，保證轉(zhuǎn)換器前的流體沿管軸平行流動(dòng)，在轉(zhuǎn)換器前面應(yīng)該有-定的長(zhǎng)度直管段。流量計(jì)的兩側(cè)內(nèi)壁要光滑，不應(yīng)該有堆焊的情況。為了避免有效流通面積減小,應(yīng)在流量計(jì)中密封-一個(gè)大于流量計(jì)內(nèi)徑的墊圈。接地線應(yīng)該牢牢接地，防止外界干擾。
3流量計(jì)的選擇及應(yīng)用
由于煤層氣所處地勢(shì)復(fù)雜，開采難度大，環(huán)境復(fù)雜,所以對(duì)流量計(jì)的要求高，方面多。在前文我們對(duì)幾種常見的流量計(jì)進(jìn)行了論述，大致對(duì)流量計(jì)的選型，特點(diǎn)有了一定的了解。在這里，選擇旋進(jìn)漩渦流量計(jì)和超聲波流量計(jì)較為妥當(dāng),分述如下:
3.1旋進(jìn)漩渦流量計(jì)
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是一種在原油生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中被廣泛使用的速度式流量計(jì)，其無可動(dòng)部件，溫度壓力修正的優(yōu)點(diǎn)讓它可以在惡劣的天氣情況仍能正確的測(cè)量出天然氣標(biāo)準(zhǔn)流量值，具有很高的性價(jià)比，能夠滿足企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理要求。現(xiàn)在在石油、石化系統(tǒng)中使用。
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)用于原油生產(chǎn)中的伴生氣計(jì)量，主要將其安裝在油液分離器的上部天然氣出口位置.經(jīng)過分離天然氣后,進(jìn)入集輸管線，輸送到中轉(zhuǎn)站。伴生氣中常含有雜質(zhì)和液體,隨著溫度和壓力改變，飽和狀態(tài)的輕烴,雜質(zhì)會(huì)析出,所以在進(jìn)行原油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中這種流量計(jì)應(yīng)用廣泛。
其良好的性能，令它在原有中轉(zhuǎn)、集輸站庫經(jīng)過油氣水分離處理后大量的使用。在原油集輸站庫生產(chǎn)用鍋爐,加熱爐等耗能設(shè)施中,旋進(jìn)漩渦流量計(jì)作為天然氣的消耗計(jì)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),它經(jīng)常用于儲(chǔ)存的伴熱保溫。
由于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),在流體通過節(jié)流斷使漩渦流動(dòng)加速,產(chǎn)生大量的壓力損失,因此在使用中要避免-些問題的出現(xiàn)。
(1)分離和過濾應(yīng)該在流量計(jì)之前進(jìn)行,否則會(huì)造成測(cè)量值高出實(shí)際值;
(2)流量計(jì)的選用應(yīng)該根據(jù)介質(zhì)的實(shí)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(chǎn)生的計(jì)量誤差,由于目前使用的智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的量程遠(yuǎn)大于其他實(shí)際壓力量程，所以會(huì)導(dǎo)致天然氣的計(jì)量誤差大大增加。而且工作人員應(yīng)該大大加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的定時(shí)安全檢查。
3.2超聲波流量計(jì)
近幾年,超聲波流量計(jì)廣泛的應(yīng)用于氣體,儲(chǔ)存交接，財(cái)貿(mào)核算和住宅天然氣的計(jì)量這幾個(gè)領(lǐng)域。它最大的特點(diǎn)就是不用進(jìn)行管道切斷,通過聲波直接對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量。隨著全球?qū)δ茉粗饾u開發(fā),天然氣的發(fā)展趕上了石油的腳步,促進(jìn)了這種氣體流量計(jì)的發(fā)展。
目前很多國(guó)外大公司都開始生產(chǎn);在我國(guó)也曾在1985年也開始進(jìn)行了試驗(yàn)，也陸續(xù)都有了產(chǎn)品，但是現(xiàn)在的技術(shù)還.不是很嫻熟,所以生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還不是很成熟,還有待進(jìn)一步的提高。
氣體超聲流量計(jì)與傳統(tǒng)的氣體渦輪流量計(jì)相比，沒有壓力,價(jià)格合理,所以在氣體應(yīng)用方面發(fā)展迅速。90年代中期，國(guó)外超聲家用燃?xì)獗硪呀?jīng)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(tái)。
超聲流量計(jì)采用多聲道測(cè)技術(shù)和短管流量傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),測(cè)量精度高,液體用儀表的測(cè)量精度高達(dá)0.15級(jí),氣用儀表高為0.5級(jí)，它憑其測(cè)量精度，超過了人們傳統(tǒng)使用的流量計(jì)，在今后一定會(huì)漸漸代替有活動(dòng)部件的儀表。
4結(jié)束語
煤層氣計(jì)量是近年來新型的領(lǐng)域，由于煤層氣在開采過程中地質(zhì)條件惡劣,周圍環(huán)境差，所以旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用會(huì)越加越廣泛,但是旋進(jìn)漩渦流量計(jì)對(duì)壓力較為敏感,盡管在技術(shù)手段上采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)技術(shù),還是很難克服現(xiàn)場(chǎng)的“憋壓"和振動(dòng),因此，在設(shè)計(jì)以及安裝過程中，應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象的存在，如果發(fā)生了類似情況應(yīng)及時(shí)去采取解決措施。在我國(guó)流量?jī)x大多還是依賴外國(guó)技術(shù),缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，創(chuàng)新能力低。所以儀表國(guó)產(chǎn)化是大勢(shì)所趨,刻不容緩!
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