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煤层气流量计的选型及应用
发布时间:2021-4-13 08:20:43

[摘要]通过先容煤层气量计量特点及其应用,并且列举一些实际例子来进一步说明气流旋进漩涡流量计在解决-些计量问题时应有的解决方法。
  众所周知,瓦斯的主要成分为CH4,而煤层气俗称“瓦斯”,它是一种储存于煤层中的不常规天然气,热值高.但其在烧尽后纯净,消耗过程中不产生任何废气,是工业,化工,发电以及居民生活中选用广泛的燃料。但是如果将大量煤层气直接排放到大气中,那将是对生态环境的毁灭打击,因此对其防范就显得尤为重要。良好的应用煤层气这一能源将会带来巨大的经济效益。作为能源贸易计量计,煤层气流量计的选择是否合适对煤层气的测量是很有必要的。
1煤层气计量的场合特点
1.1计量的环境
  在我国,煤层气大多分布在华北与西北地区,这些地区有着较多盆地,环境恶劣,储存条件尤为复杂,计量仪表一般安装在野外.温差大,输送环境局限性大。
1.2气体吸附水较大,杂质多
在收集煤层气时,由于地质原因,分离出的气体含有较多液体,而且现在的技术还不是很熟练,混有-些杂质是必不可少的。
2流量计的种类
2.1旋进漩涡流量计
  它采用双探头差动式结构,这是一种构造简单,测量量程宽,对直管段要求短,无可转动,安装维护方便的流量计。
旋进漩涡流量计是流体通过由螺旋形叶片组成的漩涡发生器后,绕着发声体进行剧烈旋转,从而形成漩涡核。当流体扩散时,漩涡流受到回流的作用,开始了二次旋进,形成陀螺式的涡流进动现象。
主要注意:1)保证对它的使用精度,在生产过程中注意安全;2)在安装前应对流量计进行安全检查,确保其可靠性和准确性;3)在安装过程中应考虑安装地周围的环境,保证流量计的安全;4)安装后应进行定期的安全检查,加强对其管理,及时进行校正,及时对内部构件进行清理。
2.2孔板流量计
  孔板流量计是一种结构简单,抗污染能力强,安装操作方便,构造简易的流量计,但是在使用过程中损耗大,容易堵塞,不易清理,所以造成其测量精准度低。在安装过程中要考虑现场情况。
2.3涡轮流量计
  涡轮流量计是一种速度式流量计,其测量准确度高,稳定性良好,抗干扰能力强,但是这种流量计在使用时需按时清理,不方便。
  涡轮流量计是一种流体经传感器,叶片与流向有-定的角度,流体的冲力导致叶片具有转动力矩,克服摩擦力和流体阻力之后叶片旋转,在力矩平衡之后转速达到稳定,叶片的通过旋转来切割磁力线,磁通量的改变,使线圈感应出了电脉冲信号,经过放大器进行放大,形成脉冲波,在仪表上显示出来,从而达到流量的累计。
2.4超声流量计
  它可通过超声波转换器将电能转化为超声波能量,穿过待测物,接收信号,从而实现流量的检测。优点为:准确度高,量程比宽,没有压力损耗。
  超声流量计是利用声波产生的延迟来实现流速的测量。在超声流量计安装过程中,应该了解现成的状况,保证转换器前的流体沿管轴平行流动,在转换器前面应该有-定的长度直管段。流量计的两侧内壁要光滑,不应该有堆焊的情况。为了避免有效流通面积减小,应在流量计中密封-一个大于流量计内径的垫圈。接地线应该牢牢接地,防止外界干扰。
3流量计的选择及应用
  由于煤层气所处地势复杂,开采难度大,环境复杂,所以对流量计的要求高,方面多。在前文大家对几种常见的流量计进行了论述,大致对流量计的选型,特点有了一定的了解。在这里,选择旋进漩涡流量计和超声波流量计较为妥当,分述如下:
3.1旋进漩涡流量计
  旋进漩涡流量计是一种在原油生产和储存过程中被广泛使用的速度式流量计,其无可动部件,温度压力修正的优点让它可以在恶劣的天气情况仍能准确的测量出天然气标准流量值,具有很高的性价比,能够满足企业内部生产经营管理要求。现在在石油、石化系统中使用。
  旋进漩涡流量计用于原油生产中的伴生气计量,主要将其安装在油液分离器的上部天然气出口位置.经过分离天然气后,进入集输管线,输送到中转站。伴生气中常含有杂质和液体,随着温度和压力改变,饱和状态的轻烃,杂质会析出,所以在进行原油生产现场中这种流量计应用广泛。
  其良好的性能,令它在原有中转、集输站库经过油气水分离处理后大量的使用。在原油集输站库生产用锅炉,加热炉等耗能设施中,旋进漩涡流量计作为天然气的消耗计量。经过上述加热设施产生的蒸汽和热水,作为载能工质,它经常用于储存的伴热保温。
  由于旋进漩涡流量计是一种速度式流量计,在流体通过节流断使漩涡流动加速,产生大量的压力损失,因此在使用中要避免-些问题的出现。
(1)分离和过滤应该在流量计之前进行,否则会造成测量值高出实际值;
(2)流量计的选用应该根据介质的实际流量,非安装管线的直径;
(3)要避免在压力传感器的量程选择,和温度,压力误差产生的计量误差,由于目前使用的智能旋进漩涡流量计的量程远大于其他实际压力量程,所以会导致天然气的计量误差大大增加。而且工作人员应该大大加强对流量计的定时安全检查。
3.2超声波流量计
  近几年,超声波流量计广泛的应用于气体,储存交接,财贸核算和住宅天然气的计量这几个领域。它最大的特点就是不用进行管道切断,通过声波直接对流量进行测量。随着全球对能源逐渐开发,天然气的发展赶上了石油的脚步,促进了这种气体流量计的发展。
  目前很多国外大企业都开始生产;在我国也曾在1985年也开始进行了试验,也陆续都有了产品,但是现在的技术还.不是很娴熟,所以生产出来的产品还不是很成熟,还有待进一步的提高。
  气体超声流量计与传统的气体涡轮流量计相比,没有压力,价格合理,所以在气体应用方面发展迅速。90年代中期,国外超声家用燃气表已经取代了原有的膜式煤气表,在全世界范围年销售量已接近40万台。
  超声流量计采用多声道测最技术和短管流量传感器结构设计,测量精度高,液体用仪表的测量精度高达0.15级,气用仪表高为0.5级,它凭其超高的测量精度,超过了人们传统使用的流量计,在今后一定会渐渐代替有活动部件的仪表。
4结束语
  煤层气计量是近年来新型的领域,由于煤层气在开采过程中地质条件恶劣,周围环境差,所以旋进漩涡流量计的使用会越加越广泛,但是旋进漩涡流量计对压力较为敏感,尽管在技术手段上采用差动式结构技术,还是很难克服现场的“憋压"和振动,因此,在设计以及安装过程中,应尽量避免这种现象的存在,如果发生了类似情况应及时去采取解决措施。在我国流量仪大多还是依赖外国技术,缺乏拥有自主常识产权意识,创新能力低。所以仪表国产化是大势所趋,刻不容缓!

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