摘要(yao):以天(tian)然氣(qi)流量計(ji)
量儀表(biao)的應(ying)用問(wen)題爲研究(jiu)對象,從現(xian)階段各類(lei)天然(ran)氣流(liu)量計(ji)量儀(yi)表與特點分析(xi)以及(ji)天然氣流(liu)量計發(fa)展(zhan)方向(xiang)及選擇原(yuan)則分(fen)析這兩個(ge)方面入手(shou),圍繞天然(ran)氣流(liu)量(liang)計(ji)量儀表的應用這一(yi)中心問(wen)題展開(kai)較爲(wei)詳細的分(fen)析與闡(chan)述(shu),并據(ju)此論證(zheng)做(zuo)好天(tian)然氣(qi)流量計量(liang)儀表(biao)的(de)應用工(gong)作在進(jin)一步提高天(tian)然氣工業(ye)生産質量與生産效率的(de)過程(cheng)中所(suo)起到的至關重(zhong)要的(de)作用(yong)與意(yi)義。
衆(zhong)所周(zhou)知,流量在(zai)工業(ye)生産(chan)過程(cheng)檢測控制(zhi)當中的重(zhong)要地(di)位是(shi)不容小觑(qu)的(de)。從工業(ye)生産實踐(jian)的角(jiao)度上來說,隻要(yao)整個工(gong)業(ye)生産(chan)工藝(yi)過(guo)程當中(zhong)涉及到流動介(jie)質,無(wu)論這種流(liu)動介質表現爲(wei).氣體(ti)、液體(ti)或是(shi)固體,其(qi)均(jun)存在(zai)一個有(you)關流量(liang)檢測(ce)與控制的(de)過程(cheng)。在現(xian)代科(ke)學技術(shu)發展迅(xun)猛的(de)同時,計算(suan)機科(ke)學(xue)技(ji)術與無線(xian)通信(xin)技術(shu)的發展使得新(xin)時期的(de)流量檢(jian)測及控制工作(zuo)面臨(lin)着前所未(wei)有的發(fa)展(zhan)機遇與挑(tiao)戰。不管是(shi)從質量還(hai)是從(cong)數量(liang)角度(du)上來(lai)說,以(yi)過(guo)程(cheng)狀态(tai)量檢(jian)測及控制(zhi)爲中心的(de)流量(liang)現場(chang)信息都對(dui)于流量(liang)計(ji)量儀(yi)表提(ti)出(chu)了(le)更爲(wei)嚴格的要(yao)求。在(zai)此基(ji)礎之(zhi)上,受(shou)到工業生(sheng)産測量原(yuan)理及相關(guan)要求差(cha)異性的影響,現階段的(de)流量(liang)計(ji)分(fen)類更爲系統與詳盡(jin)。對于天然(ran)氣工(gong)業生(sheng)生(sheng)産(chan)而言(yan),天然氣流(liu)量計(ji)量儀(yi)表應用情(qing)況的決定(ding)性影響更(geng)是得以凸(tu)顯。那麽(me),當(dang)前技(ji)術條件支持之(zhi)下,應用較(jiao)爲普遍的天(tian)然氣流(liu)量計量(liang)儀表有(you)哪些?其在應用(yong)過程當中有着(zhe)怎樣的(de)特(te)點?天(tian)然氣流量(liang)計量(liang)儀表(biao)的(de)發(fa)展方(fang)向及(ji)選擇趨勢(shi)如何呢?筆者現(xian)結合實(shi)踐(jian)工作經驗(yan),就(jiu)這一問(wen)題談談(tan)自(zi)己的看法(fa)與(yu)體(ti)會。
1現(xian)階段各類天然(ran)氣流(liu)量計量儀(yi)表與特(te)點(dian)分析(xi)
1.1差壓(ya)流量計
差(cha)壓流量(liang)計(ji)
的關(guan)鍵在(zai)針對(dui)流體(ti)在流(liu)經動(dong)壓測(ce)定裝(zhuang)置或是節(jie)流裝置過程當(dang)中所産生靜壓(ya)差參數(shu)加(jia)以分(fen)析,并(bing)藉此(ci)反應(ying)流體流量(liang)大小的一種(zhong)直(zhi)接性(xing)流量計量(liang)儀表(biao)。差壓(ya)計以(yi)及節(jie)流裝(zhuang)置是(shi)構成(cheng)整個(ge)差(cha)壓(ya)流量(liang)計的最根本因(yin)素。對(dui)于天(tian)然氣(qi)工業生産(chan)自動化控(kong)制(zhi)系(xi)統這(zhe)一.整體結構而言,節(jie)流(liu)裝置在(zai)接受流體流經(jing)信号的情(qing)況之(zhi)下會(hui)自(zi)動生成(cheng)相應的(de)壓差信(xin)号,與此同時,壓差變送器能夠(gou)将這(zhe)種壓差信号轉換爲以電(dian)或氣形(xing)式(shi)加以(yi)表現(xian)的信(xin)号,并(bing)将其(qi)直接反映(ying)在終端(duan)操(cao)作界(jie)面當中,加(jia)以顯(xian)示、記(ji)錄(lu)以(yi)及調(diao)控。實(shi)踐研(yan)究表(biao)明,這(zhe)種天(tian)然氣(qi)流量計(ji)量(liang)儀表(biao)最突出的應用(yong)優勢在于(yu)其使(shi)用壽命(ming)長、成本(ben)廉且實(shi)用性高,目前(qian)被(bei)廣泛應(ying)用于天然氣流(liu)量計(ji)量過程當(dang)中。
1.2電磁(ci)流量計(ji)
這種天然氣流(liu)量計量(liang)儀表從本質上(shang)來說是(shi)一種針(zhen)對(dui)導電(dian)流體實時流量(liang)加以測定的裝(zhuang)置。相(xiang)關實踐研(yan)究結果表(biao)明:這(zhe)種流(liu)量計(ji)量儀(yi)表管(guan)内位置光(guang)滑無阻,壓力損(sun)失參(can)數(shu)基(ji)本可(ke)以忽(hu)略不計,因(yin)而其(qi)檢測結果精度(du)高。特别值(zhi)得注意的(de)一點(dian)在于(yu):這種以商(shang)用頻率(lü)激磁爲(wei)主要(yao)運(yun)行(hang)模式(shi)的主流計(ji)量裝(zhuang)置所(suo)接受信号(hao)的載波頻率始(shi)終與(yu)商用(yong)電源(yuan)的載(zai)波頻率保持一緻。然而受(shou)到被檢(jian)測(ce)流體(ti)渦流(liu)分布的變(bian)化性影(ying)響以及(ji)商用(yong)電源的噪(zao)音影(ying)響(xiang),整(zheng)個流量計在對流體(ti)流量(liang)加以(yi)檢測(ce)的過(guo)程當(dang)中零(ling)點位置穩定性不高(gao)。基(ji)于此,相(xiang)關工作(zuo)人(ren)員提出了一種無極(ji)化的(de)
電(dian)磁(ci)流量計
。由(you)于這(zhe)種流(liu)量計在運行過程當(dang)中不存在(zai)會直接與檢測(ce)流體(ti)相接處的(de)流體(ti),再加之其具備(bei)較高(gao)的抗(kang)流體(ti)附(fu)着(zhe)性,因而檢(jian)測(ce)結果真(zhen)實性(xing)高且可靠。
1.3渦街(jie)流(liu)量計。
這(zhe)種天然氣(qi)流量(liang)計量(liang)裝置得以(yi)對包括天(tian).然氣(qi)在内(nei)多種流體(ti)加以檢測(ce)的最(zui)根本(ben)原(yuan)理在于(yu)其對流體震蕩原理(li)的(de)應用。在(zai)這一(yi)背景(jing)作用之下(xia),
渦街流量(liang)計
有(you)着區别于(yu)一般(ban)流(liu)量(liang)計量(liang)儀表的幾(ji)方面應用(yong)優勢:①渦街(jie)流量計應(ying)用範圍廣泛,适(shi)應性(xing)強;②渦街流量計爲流(liu)體流量數(shu)字化測(ce)量及記(ji)錄以及同(tong)計算(suan)機互(hu)聯網(wang)的聯(lian)網運(yun)行提供了(le)有利條件;③渦街(jie)流量(liang)計的中心(xin)裝置感(gan)測(ce)元件(jian)基本(ben)組(zu)成(cheng)結構(gou)簡單(dan),元件運行不需(xu)要依(yi)賴于(yu)轉動(dong)件。這(zhe)也就(jiu)是說(shuo),渦(wo)街(jie)流量(liang)計的正常(chang)安全與維(wei)護(hu)操(cao)作簡(jian)便,能(neng)夠(gou)應(ying)用于(yu)天然(ran)氣(qi)工業生(sheng)産的現場計量(liang)當中(zhong)
1.4超(chao)聲波流(liu)量計
這種(zhong)天然(ran)氣流(liu)量計(ji)量裝(zhuang)置區(qu)别于其他(ta)流量計(ji)量(liang)儀表(biao)的關(guan)鍵(jian)在(zai)于其(qi)在整(zheng)個檢測過(guo)程當(dang)中(zhong)不(bu)直接(jie)與被(bei)測流體相(xiang)接觸。這種計量(liang)儀表(biao)安(an)裝在管(guan)道外部,整個運作結(jie)構較(jiao)爲簡(jian)便。在運(yun)行(hang)過程(cheng)當中(zhong)所(suo)采取的(de)測量(liang)方(fang)式(shi)主要包括多(duo)普(pu)勒效(xiao)應法(fa)以(yi)及(ji)是時(shi)間差(cha)法(fa)兩種方(fang)式。特别值得注意的一點在于(yu):幾年來(lai)相關研究學者成功研(yan)制了一種同時具備(bei)了(le)兩種測(ce)量方(fang)式的
超聲流量計
量儀表(biao)。該流量計(ji)測量(liang)周期(qi)控制在0.05s範(fan)圍之(zhi)内,測量精(jing)度爲(wei)量程的1.0%之(zhi)内。在未來(lai)期間(jian),有關(guan)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的研(yan)究發(fa)展方(fang)向(xiang)将主要(yao)考慮以(yi)下幾個(ge)方面(mian):①受(shou)應用周(zhou)邊環境及條件(jian)影響(xiang)較小(xiao);②除能(neng)夠對水(shui)汽進行(hang)檢測之(zhi)外(wai),同時(shi)也能夠(gou)對(dui)油氣(qi)進行檢測;③超聲(sheng)波流量計(ji)應當盡可(ke)能(neng)的便于(yu)攜帶(dai)。
2天然(ran)氣流(liu)量計發展方向(xiang)及選(xuan)擇原(yuan)則分析
就(jiu)我國而言(yan),在當前(qian)技(ji)術條件支持之下,有(you)關天(tian)然氣(qi)流量計量(liang)儀(yi)表(biao)的選(xuan)擇多以(yi)渦街流(liu)量計(ji)量儀(yi)表爲(wei)主。這(zhe)種流(liu)量計量儀表(biao)在應用(yong)過程(cheng)當中所表(biao)現出(chu)的包括性(xing)能可(ke)靠、安(an)裝維護簡單快捷、制(zhi)造标(biao)準(zhun)規(gui)範系(xi)統以及(ji)結構堅(jian)固耐用等(deng)性能使其(qi)成爲了天(tian)然氣流(liu)量(liang)計的(de)最主要發展方(fang)向。對(dui)于渦街流(liu)量計(ji)量儀表而(er)言,當前技(ji)術條(tiao)件支持之下多(duo)選用(yong)應(ying)力檢測(ce)法來實現(xian)旋渦(wo)頻率(lü)的(de)檢測。然而由(you)于(yu)計量儀(yi)表所使用(yong)的元(yuan)件多(duo)爲(wei)壓(ya)電式(shi)元件(jian),因而檢測(ce)得出(chu)的旋(xuan)渦頻(pin)率會受到(dao)計量(liang)管道(dao)振(zhen)動及流(liu)體脈動變(bian)化情況的(de)影響。目前(qian)針對(dui)渦街流量(liang)計量(liang)儀表的研(yan)究應(ying)用仍在深(shen)化,應(ying)用(yong)噪(zao)聲對(dui)于功能的(de)辨識起到穩定零點(dian)的意義,并在針(zhen)對高(gao)頻噪聲進(jin)行有效控(kong)制的基礎之上來合(he)理抑制發(fa)聲體的諧(xie)振因素,并(bing)在雷(lei)諾系(xi)數的(de)作用(yong)之(zhi)下對流(liu)量計(ji)量儀(yi)表進(jin)行自(zi)動補償。這(zhe)一研究開(kai)始将(jiang)電容(rong)式元(yuan)件引(yin)入渦(wo)街(jie)流(liu)量計(ji)量儀表當(dang)中,其(qi)突出的應(ying)用性能有(you)效克服了(le)傳統意義上其(qi)他渦(wo)街流量計(ji)量儀(yi)表在(zai)抗震性差(cha)、流體數限(xian)制以及工作範(fan)圍狹窄在内的(de)多種問題。從流量現(xian)實的角度(du)上來說,當(dang)前技術條件支持之(zhi)下還(hai)形成(cheng)了一種現(xian)場流量運(yun)算計(ji)算裝置。在微處(chu)理器(qi)核心(xin)技術(shu)作用(yong)之下(xia)能夠接受渦街(jie)流量(liang)計量(liang)儀表(biao)、溫度(du)儀表(biao)、密度(du)儀表以及壓力(li)儀表(biao)在(zai)内各種(zhong)檢測裝置(zhi)所發(fa)出的實(shi)時信号(hao)數據,并(bing)作出相(xiang)應的(de)補償運算(suan)處理,從(cong)而(er)反映(ying)瞬時流(liu)量值,其(qi)與指示值(zhi)之間的誤(wu)差(cha)嚴格控(kong)制在了士0.1%以内(nei)。現階(jie)段(duan),渦街流(liu)量計量儀(yi)表還(hai)成功的取代了(le)部分(fen)差壓及電(dian)磁流量(liang)計(ji)的應(ying)用,在450℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫環(huan)境中得到(dao)了充分的(de)應用(yong)與發展(zhan)。
3結(jie)束語(yu)
相關工作(zuo)人員(yuan)需要清(qing)醒的認(ren)識到一個(ge)方面(mian)的問(wen)題:有關天(tian)然氣流(liu)量計量(liang)儀表(biao)的應(ying)用問(wen)題已(yi)成爲(wei)當前(qian)技術條(tiao)件支持(chi)之下天然(ran)氣工(gong)業生(sheng)産中最爲(wei)關鍵的(de)環節之(zhi)一。對于(yu)天(tian)然氣(qi)工業(ye)生(sheng)産(chan)這-.整(zheng)體而言(yan),自天然(ran)氣氣(qi)井(jing)井口至(zhi)終端用戶(hu)之間(jian)的儲(chu)運(yun)系(xi)統最(zui)大的(de)特定在于(yu)其持續性(xing)與密(mi)閉性(xing)。從這(zhe)一角(jiao)度上來說(shuo),天然(ran)氣流(liu)量計(ji)量儀(yi)表的準(zhun)确(que)性程度降(jiang)直接(jie)對天(tian)然氣包括生産、供給到銷售的(de)各個環節(jie)産生極爲(wei)關鍵的影(ying)響。針對(dui)天然氣(qi)流量(liang)計量儀表(biao)的應用這一中心問題(ti)做出了(le)簡要分析與說(shuo)明,希(xi)望能夠爲(wei)今後相關(guan)研究(jiu)與實踐工作的(de)開展(zhan)提供(gong)一定(ding)的參(can)考與(yu)幫助(zhu)。
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