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孔板流量计整流器设想与合用效益阐发

作者: 来源: 公布时候:2022-03-17 14:14:56

择要:整流器作为气体平束装配,其感化是将自然气的流态从紊流变成平流,从而使后端标准孔板流量计的计量更加精确。为了有效进步整流器在自然气生产中的利用结果、耽误其利用寿命、处理整流器在自然气生产与计量过程中所面对的洗濯坚苦、保护不便等问题,以自然气计量中具有代表性的管式整流器为研究工具,阐发了现用管式整流器在生产过程中的弊端与不足,针对性地提出体味决体例。研究成果表白:颠末对现有管式整流器的优化,降服了传统整流器拆装工艺烦琐、功课风险高档不足,进步了现场功课的宁静性,首创性地研制了一种可在线保护的体积流量计整流器。结论以为,所设想的新型整流器降服了现有技术的不足,处理了整流器利用过程中拆装工艺烦琐、功课风险高档问题,适合国度规定的利用标准,有效进步了整流器洗濯与保护的效力。

弁言

自然气作为洁净动力,其需求量跟着社会的生长逐年增年夜,与之呼应的是对自然气计量的精确度请求精益求精。目前,自然气计量遍及利用标准孔板流量计。其道理是以流体进入孔板前、后所构成的压差为根本,经由过程抱负流态下的经历公式连络数学模型进行计较,得出详细数值[1-3]。实际利用过程中管内流态是不是能满足呼应请求是计量精确度的关头[4-5]。经由过程后人研究表白,影响流量计精确度的身分较多,特别是气体流态对计量精确度的影响。如孙万章[6]以为影响孔板流量计测量精度的底子身分是节流装配的多少形态和活动状况是不是偏离设想标准;杨晶华[7]以为流体流态与孔板前积水是引发计量偏差的首要启事;王川红[8]以为计量管段粗糙度的增加会增加体系偏差。现阶段我国所利用的整流器为牢固式布局,但其存在较多缺点[9-14],是以提出一种可在线保护的体积流量计整流器的设想思路,其利用、保护便利,无需烦琐的工艺流程,使操纵职员的休息强度及功课风险得以降落,事情效力进步的同时还可节俭生产本钱。目前,该设想已申报国度发明专利并获得受权(专利号:ZL201810599861.4)。

1、牢固式整流器缺点阐发

整流器为气体平束装配,装置于标准孔板流量计的前端,其感化是将自然气的流态从紊流变成平流,从而使后端标准孔板流量计的计量更加精确[15-18]。目前所利用的整流器均为牢固式布局[19-20](图1)。

固定式整流器实物图

整流器在事情过程中,因为气流所照顾的杂质会使管内聚积污垢,引发管束外部堵塞或半堵塞,易构成紊流,使整流结果变差[21]。经由过程对现有牢固式整流器布局及利用结果阐发,首要存在以下不足:①保护、洗濯时必必要实施关井、放空、置换等一系列流程倒换及停产断气等操纵,事情法度烦琐,不单影响气井的一般生产,还影响对下流自然气用户的一般供气;②整流器作为计量装配的一部分,与计量精确度紧密密切相关,若长时候不洗濯,会降落整流结果,使紊流加重,影响计量的精确性,对企业经济效益造成直接影响;③若在装配、改换的过程中碰到有毒或高压气流,可能会对操纵职员的人身宁静造成威胁。

 

2、新型整流器设想思路与特性

2.1事情道理

设想改进以分体式阀腔为根本,经由过程滑板阀的隔绝将其分为上、下两个阀腔,并在事情中操纵齿轮轴逐层通报的体例将整流管(板)从下阀腔移至上阀腔。经由过程放空阀均衡上阀腔与外界压力,宁静取出整流管(板)。在对其洗濯、保护后用不异体例将其装置归位。

 

2.2、布局设想

按照国度标准(GB/T21446-2008)规定,标准孔板流量计整流器分为两种:一种为管束式,即整流管;另外一种为孔板式,即整流板。二者均为牢固式装置形式。新型整流器在牢固式整流器布局的根本上,以国度标准为根据,操纵阀腔隔绝布局,连络齿轮传动道理进行设想,使其满足对管束式及孔板式的利用需求(图2)。

 

可在线维护标准孔板流量计整流器设计图

装配团体为上、下双阀腔式,外部经由过程阀体牢固螺丝使其相连,阀腔外部经由过程滑阀的挪动上、下隔绝。整流管(板)安顿于下阀腔下部,两端与输气管道相接,外部可负气流安稳畅通。整流管(板)两端外侧设有齿轮槽,下阀腔底部为排污槽,排污槽顺气流标的目标的一侧装置有排污阀。下阀腔上部两端装置有齿轮轴,其动弹时可动员整流管(板)上下挪动。上阀腔底部为滑阀,中部两端设想有与下阀腔不异的齿轮轴,其感化是代替下阀腔齿轮对整流管(板)的感化,上阀腔顶部设想有压板、顶板和顶丝,感化为密封及牢固整流器顶部。腔体两侧装置有帮助设想,以下阀腔与上阀腔连接处设有均衡阀及注脂口,上阀腔顶部正面设置有放空阀。

 

2.3利用体例

装配事情前,起首对密封性进行查抄,包管其处于宁静事情状况。事情时首要包含整流管(板)安稳晋升、整流管(板)宁静取出和整流管(板)装置归位三个部分。整流管(板)安稳晋升:翻开均衡阀,使上阀腔与下阀腔连通,从而均衡上阀腔与下阀腔内的压力。其次,翻开滑板阀,驱动下阀腔齿轮轴,将整流管(板)从下阀腔移至上阀腔,接着封闭滑板阀,封闭均衡阀。整流管(板)宁静取出:翻开放空阀,上阀体经由过程放空通孔与外界年夜气连通,使上阀腔与外界的压力均衡。翻开顶丝,取召盘板、压板。驱动上阀腔齿轮轴,将整流管(板)从上阀腔取出。整流管(板)装置归位:将整流管(板)放入上阀腔,驱动上阀腔齿轮轴,将整流管(板)下放上阀腔底部为止。盖好压板、顶板,装置顶丝,封闭放空阀。翻开均衡阀,使上阀腔与下阀腔内的压力均衡。翻开滑板阀,驱动下阀腔齿轮轴,将整流管(板)从上阀腔移至下阀腔。封闭滑板阀,封闭均衡阀。翻开放空阀,将上阀腔气体放空,确保上阀腔外部压力安稳,zui后封闭放空阀。

 

2.4机能特性

设想发明的新型整流器的上风首要在于提取、装置整流管的过程中无需截断流体或置换流体管路,实现在线保护整流器。别的,设想驱动装配使整流管在上下阀腔内穿越时,可实现整流管两端同步起落,使整流器装置与装配疾速、简练。全部保护过程可避免高压流体给现场操纵职员带来伤害,同时也处理了洗濯、改换整流器时需求停产的问题。经由过程上阀腔齿轮轴、滑板阀、下阀腔齿轮轴的共同便可挪动管腔内的整流管(板),取出与装置归位的全部过程简朴、安稳、疾速,实现了在线保护整流器,减少自然气或有毒无害气体与操纵职员的打仗,消弭潜伏的伤害。

 

3新型整流器与牢固式整流器合用性对比

新型整流器较传统牢固式整流器在洗濯时候、洗濯体例、功课体例、计量精确度影响和操纵的宁静性方面具有更好的结果,进步事情效力的同时,对功课期间的宁静性也有了较着保证(表1)。同时,按拍照关办理规定,计量装备需在半年内洗濯、保护,但受实际生产前提的限定,难以到达办理规定请求,新型整流器设想的提出,可有效处理无法按期洗濯保护的问题。

新型整流器与固定式整流器优缺点对比表

4经济效益分

牢固式整流器从停产断气开端完成一套洗濯流程一般需求约4h,按照请求每半年需洗濯一次。洗濯过程中无法持续生产,会影响自然气发卖量和用户用气。以单井日产量为30×104m3计较,自然气出厂价按1.548元/m(3含税及管输费)计较,洗濯一次影响自然气发卖量约为5×104m3,丧失发卖额达7.74万元,整年算计则为15.48万元。若遵循油气田整年生产自然气量为300×108m3计较,因为洗濯影响整年自然气发卖量达2700×104m3,丧失发卖额约为4000万元。

 

对低抬高产积液气井,年度产气量约为5×108m3,一旦气井关井将有可能不克不及复产,需求气举增压机等办法帮助复产,估计年度因实施复产办法而增产的自然气产量约为500×104m3,丧失的价值约为770万元。若采取新型整流器,估计可有效处理上述两项问题,减少企业经济效益丧失。

 

5、结论

1)经由过程查阅整流器相关质料,发明并总结了目前海内现有牢固式整流器的错误谬误与不足。

2)颠末对现有牢固式整流器设想的优化,首创性地设想了一种可在线保护的体积流量计整流器。降服了传统整流器拆装工艺烦琐、功课风险高档不足,在实现可在线洗濯、保护的同时进步了现场功课的宁静性。

3)目前,设想的新型整流器已获得国度发明专利受权。固然所设想的装配暂未在气田现场进行实际利用,但目前已由过程国度石油自然气年夜流量计量站成都分站的检测,表白该设想适合国度规定的利用标准,后期将会连络现场实际利用结果进一步优化。

 

作者和来源:郑 超1 赵 漾2 罗 洋3 郑 榕1 薛小红1 杜 浪1 杨 鉴1 蒋佩忱1

(1. 中国石油西南油气田公司川西北气矿,四川 江油 621709; 2. 四川页岩气勘察开辟无限任务公司,四川 成都 610051; 3. 中国石油西南油气田公司技术咨询中间,四川 成都 610051)

 

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