孔板式天然氣流量計是如何操作的

通過孔板式天然氣流量計的天然氣是經(jīng)凈化處理后的天然氣，氣流的流動應(yīng)是保持亞音速的、穩(wěn)定的或僅隨時間緩慢變化的。氣流是均勻單相的牛頓流體。若氣體含有質(zhì)量分數(shù)不超過2%的固體或液體微粒，且成均勻分散狀態(tài)，也可以認為是均勻單相的牛頓流體。氣流流經(jīng)孔板以前，其流束應(yīng)與管道軸線平行，氣流流動應(yīng)為充分發(fā)展紊流且無旋渦，管道橫截面所有點上的旋渦角小于2°即認為無旋渦。通過計量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前在油田天然氣計量中約50%的計量點其氣流條件具有以下兩個特點。氣體流量不穩(wěn)定，并隨時間周期性地大幅度變化，屬脈動流體。

產(chǎn)生脈動源的原因往復(fù)式壓縮機、發(fā)動機和葉片式增壓機；調(diào)壓閥猛開關(guān)或者閥芯松動和磨損；大量水或油的冷凝物在管線中不規(guī)則運動。氣質(zhì)中含水量大，并夾帶原油及微量顆粒雜質(zhì)，氣流流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生凝析液。氣質(zhì)、氣流條件達不到《用標準孔板流量計測量天然氣流量》標準中規(guī)定的要求，必將產(chǎn)生計量附加誤差。

我公司技術(shù)人員為了獲得準確的計量值，必須抑制氣流的脈動及消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì)。進入孔板流量計的氣體必須先通過氣液分離器、過濾器。把測量管裝在對消除脈動來說較為有利的位置，例如裝在調(diào)壓閥的入口或遠離脈動源處。為了減少脈動幅度，可在脈動源和測量管之間的管線上加裝一個容器，或者設(shè)計專門的脈動衰減器。把節(jié)流閥或限流器裝在脈動源和污水流量計測量管之間是減少脈動的zui有效方法，但是這種方法壓力下降過大，除非條件許可，否則不宜采用。在差壓仍然保持較高的操作前提下，可用較小的測量管，而孔板開孔直徑基本不變。

在流量計前、后取壓管出口處分別加裝一個具有一定容積的氣液分離器，使進入流量計的差、靜壓信號達到先氣液分離及緩沖后再進入計量裝置。導(dǎo)壓管路上的上、下游導(dǎo)壓閥應(yīng)選用大通徑的球型閥。為了防止導(dǎo)壓管的凍堵，必須對導(dǎo)壓管路進行保溫，并增加加熱補償保溫措施。對于因下游波動源而引起明渠流量計量點氣流脈動的情況，可通過調(diào)整流量計下游側(cè)閥門的閥位(關(guān)小)，使計量點氣流脈動幅度減小。試驗證明，采用關(guān)小計量管下游閥的方法來控制氣流的脈動，效果是十分明顯的，此方法在實際使用時，必須在確保安全生產(chǎn)的情況下進行。試驗證明通過上述方法能有效地抑制氣流的脈動、消除氣質(zhì)中的水分及雜質(zhì)，減少孔板流量計的計量附加誤差。