摘要:油(yóu)氣田生産過(guò)程中油、氣、水(shuǐ)流量計量需(xu)十分普遍。流(liu)量計 選型是(shi)否合理，将直(zhí)接影響工藝(yì)介質的計量(liang)的精度⭐及後(hòu)期的運維成(chéng)本。本文簡要(yào)介紹油氣田(tian)常用的油、氣(qì)、水流量計量(liang)儀表的分類(lei)、特點及測量(liàng)原理🐆等,讨論(lun)各種流量計(jì)的适用範圍(wei)和選型原則(ze)。
1常用流量計(jì)簡介
　　流量計(jì)是油氣田中(zhōng)重要的檢測(ce)儀表，在油氣(qì)田各類場站(zhan)起着舉足輕(qīng)重的作用。流(liú)量計是能源(yuan)管理和貿易(yi)交🈲接的必備(bèi)工具，也在油(you)田注水、污水(shuǐ)處理等方面(mian)也有廣泛的(de)應用。油氣田(tián)中應用的流(liu)量計按照結(jié)構🔴原理主要(yao)分爲容積式(shi)流量計⛹🏻‍♀️、差壓(yā)式流量計、浮(fú)于式流量計(ji)、容積式流量(liàng)計、速度式流(liú)量計🌂、電磁流(liu)量計👌、質量流(liu)量計等。不同(tóng)類型的流量(liàng)🏃‍♀️計有各自的(de)特點，因此，在(zai)實際應用中(zhong)要根據不同(tong)的測量目的(de)揚長避短,選(xuǎn)✍️擇最适宜的(de)流量計☂️,達到(dào)測量效果。
油(yóu)氣田内油、氣(qi)水主要計量(liang)儀表如表1所(suo)示。
 
2油氣田常(chang)用流量計特(tè)點
2.1差壓式流(liu)量計
　　差壓式(shi)流量計 是一(yī)類應用最爲(wèi)廣泛的流量(liang)計,其中尤以(yǐ) 節流式差壓(ya)式流量計 中(zhōng)檢測件爲标(biao)準件的産品(pin)最爲普反。節(jie)流式差壓式(shi)流量計🌈由節(jie)流裝置、 差壓(yā)變送器 和流(liú)量顯示儀表(biǎo)組成。常用的(de)節流件有孔(kong)闆、文丘裏管(guǎn)、噴嘴💜等。
　　差壓(ya)式流量計的(de)檢測件按其(qí)标準化程度(du)分爲兩大類(lei)😘:标準的和非(fēi)标準。所謂标(biao)準檢測件是(shi)隻要按照标(biao)準文件設計(ji)、制造、安裝和(hé)使用，無須經(jing)實流标定即(jí)可确定其流(liú)量值和估算(suàn)測量誤㊙️差。非(fei)标準檢測件(jian)是成熟程度(du)較差的，尚未(wèi)列入國際标(biāo)準中的檢測(ce)件。.
　　下面主要(yào)介紹一下在(zài)油氣田内應(yīng)用較多的 孔(kǒng)闆流量計 。
優(yōu)點:
(1)标準節流(liú)件是全世界(jiè)通用的，并得(dé)到了國際标(biāo)準組織的認(rèn)可♈，無需實流(liu)校準，即可投(tou)用。
(2)結構易于(yú)複制，簡單、牢(láo)固、性能穩定(dìng)可靠、價格低(di)廉。
(3)應用範圍(wéi)廣，包括全部(bu)單相流體(液(ye)、氣、蒸汽)、部分(fèn)混相流，-般生(sheng)産過程的管(guan)徑、工作狀态(tai)(溫度、壓力)皆(jie)有産品。
(4)檢測(ce)件和差壓顯(xian)示儀表可分(fen)開不同廠家(jiā)生産，便與專(zhuan)業化規模生(shēng)産。
缺點:
(1)測量(liàng)的重複性、精(jing)度在流量計(ji)中屬于中等(děng)水平，由于衆(zhong)多因素👄的影(yǐng)響錯綜複雜(za)，精度難于提(tí)高。
(2)範圍度窄(zhǎi)，由于流量系(xi)數與雷諾數(shù)有關，一般範(fàn)圍😍度僅3:1~4:1.
(3)有較(jiao)長的直管段(duan)長度要求，一(yī)般難于滿足(zu)，尤其對較大(da)管徑🔞，問題更(gèng)加突出。
(4)壓力(li)損失大，能耗(hào)高。
(5)孔闆以内(nei)孔銳角線來(lái)保證精度，因(yin)此對腐蝕、磨(mó)損、結垢、髒污(wū)敏感，長期使(shǐ)用精度難以(yǐ)保證，需每年(nian)拆下強✉️檢一(yi)次。
(6)采用法蘭(lán)連接，易産生(shēng)跑、冒、滴、漏問(wèn)題，大大增加(jiā)了維護工作(zuo)量。孔闆流量(liàng)計安裝如圖(tu)1所示。
 
2.2浮于式(shi)流量計
　　浮子(zǐ)流量計 又稱(chēng) 轉 子流量計(jì) ,是變面積式(shi)流量計的一(yī)種,在1根由下(xia)向.上擴大的(de)🔆垂直錐管中(zhong)，圓形橫截面(mian)的浮于的重(zhong)力是由液體(tǐ)動力承受的(de)，從👣而使浮于(yú)可以在錐管(guan)内自由地_上(shang)升和下降。浮(fú)于流量計🚩在(zài)小、微流量方(fāng)面有舉足輕(qīng)重的作用。
主(zhu)要特點:
(1) 玻璃(lí)錐管浮子流(liú)量計 結構簡(jian)單,使用方便(biàn),缺點是耐壓(yā)力低，有玻璃(li)管易✂️碎的較(jiào)大🈲風險。.
(2)适用(yòng)于小管徑和(he)低流速。
(3)壓力(li)損失較低。
2.3容(rong)積式流量計(jì)
　　容積式流量(liang)計 又稱定排(pai)量流量計,它(tā)利用機械測(ce):量元件把流(liú)體連續不斷(duàn)地分割成單(dān)個已知的體(ti)積部分，根據(ju)測量室逐次(ci)💁充滿🐪和排放(fàng)該☀️體積部分(fen)流體的次數(shu)來測量流👌體(tǐ)體積總量。容(rong)🐅積式流量計(ji)與差壓式流(liú)量計、浮于流(liu)量計并列爲(wei)3類使用量最(zui)大的流量計(ji),常🔞應用于昂(áng)貴💃🏻介質(油品(pǐn)等🔞)的總量測(ce)量🐕。容積式流(liú)量計按其測(cè)量元件分類(lei)可分爲橢圓(yuán)齒輪流量計(ji)、刮闆流量計(jì)💜、雙轉于流量(liang)計🌐、旋轉活塞(sai)流量計、往複(fu)活🌍塞流量計(ji)、圓盤流量♋計(jì)、液封轉筒式(shì)流量計、濕式(shì)氣量計及膜(mó)式氣量計等(deng)。
優點:
(1)計量精(jīng)度高。
(2)安裝管(guǎn)道條件對計(ji)量精度沒有(yǒu)影響、無直管(guan)段需求。
(3)可用(yong)于高粘度液(yè)體的測量。
(4)範(fan)圍度寬。
(5)直讀(dú)式儀表無需(xū)外部能源可(kě)直接獲得累(lei)計.總量,清晰(xi)🈲明了操作簡(jian)便。
缺點:
(1)結構(gòu)複雜,體積龐(páng)大。.
(2)被測介質(zhi)種類、口徑、介(jie)質工作狀态(tai)局限性較大(dà)。
(3)不适用于高(gao)、低溫場合。
(4)大(da)部分儀表隻(zhī)适用于潔淨(jìng)單相流體。
(5)産(chan)生噪聲及振(zhen)動。
2.4速度式流(liu)量計
2.4.1渦輪流(liu)量計
　　渦輪流(liú)量計 采用多(duo)葉片的轉于(yu)(渦輪)感受流(liu)體平均流速(sù)，從而推導出(chū)流量或總量(liang)的儀表。一般(bān)它由傳感器(qì)和顯示儀兩(liǎng)部分組🙇🏻成，也(ye)可做成整體(ti)式。.
　　渦輪流量(liàng)計和容積式(shì)流量計、科裏(li)奧利質量流(liú)量計稱爲流(liu)量計中3類重(zhong)複性、精度最(zuì)佳的流量計(ji)。
優點:
(1)精度高(gāo)。
(2)重複性好。
(3)無(wú)零點漂移,抗(kàng)幹擾能力好(hao)。
(4)範圍度寬。
(5)結(jié)構緊湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長期保(bao)持校準特性(xing)。
(2)流體物性對(duì)流量特性有(yǒu)較大影響。
　　渦(wō)輪流量計在(zài)以下測量對(dui)象中有着廣(guǎng)泛應用:石油(you)、有機液體、無(wu)機液、液化氣(qi)、天然氣和低(dī)溫流體等。渦(wo)輪🚩流量計在(zài)天然氣計量(liang)方面的應用(yòng)僅次于孔闆(pǎn)流量計。
2.4.2超聲(shēng)波流量計
　　超(chāo)聲波流量計(jì) 按測量原理(li)分可分爲速(sù)度差式和多(duō)普勒式，利用(yong)速度差🌍式✍️原(yuán)🏃‍♂️理制造超聲(shēng)流量計是目(mu)前使用最多(duō)的一種超聲(sheng)波🏃流量計。
　　利(lì)用多普勒效(xiào)應制造的超(chao)聲多普勒流(liú)量計多用于(yu)測量✉️介質有(you)一定的懸浮(fu)顆粒或氣泡(pào)介質,使用有(you)一定的局限(xiàn)⛱️性，但卻解決(jue)丁時差式超(chāo)聲波流量計(ji)隻能測:量單(dān)一清澈流體(tǐ)的🔞問題，也被(bèi)認爲是非接(jiē)觸測量雙相(xiàng)流的理想儀(yi)表。
優點:
(1)可用(yong)來測量大管(guǎn)徑流量。無阻(zu)礙物、壓損小(xiao)、便于安裝。
(2)可(ke)測量強腐蝕(shi)性介質和非(fei)導電介質的(de)流量。
(3)測量範(fan)圍大,管徑範(fàn)圍從20mm~5m,且制造(zào)成本與管徑(jìng)大小關系不(bú)大。
(4)測量的體(ti)積流量不受(shou)被測流體的(de)溫度、壓力粘(zhan)度反密❗度等(deng)熱物性參數(shù)的影響。可以(yǐ)做成固定式(shì)和便攜式兩(liang)種形式。
缺點(diǎn):
(1)溫度測量範(fàn)圍不高，一般(bān)隻能測量溫(wēn)度低于200°C的流(liú)🔴體..
(2)抗幹擾能(néng)力差，易受氣(qì)泡、結垢、泵及(ji)其它聲源混(hùn)入的超聲雜(za)音幹擾。
(3)直管(guan)段要求嚴格(ge)，爲前20D、後5D,否則(ze)高散性差，測(ce)量精度低。
(4)安(ān)裝的不确定(ding)性，會給流量(liang)測量帶來較(jiao)大誤差。
(5)使用(yong)壽命短(一般(bān)精度隻能保(bǎo)證1年)。
(6)價格較(jiào)高。
2.5電磁流量(liang)計(EMF)
　　電磁流量(liàng)計 是根據法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定律制成(cheng)的一種測量(liàng)導電性液體(tǐ)☁️介質流量的(de)儀表。電磁流(liu)量計有一系(xì)列優良特性(xìng)，可以對髒污(wu)流、腐蝕流的(de)進行測量。
優(yōu)點:
(1)測量通道(dao)是段光滑直(zhi)管，不會阻塞(sāi)，适用于測量(liàng)合固體顆粒(li)❤️的液固=相流(liú)體，如紙漿、泥(ní)漿、污水等。
(2)不(bú)産生流量檢(jian)測所造成的(de)壓力損失,節(jie)能效果好。
(3)所(suǒ)測得體積流(liu)量實際上不(bú)受流體密度(dù)、粘度、溫度、壓(ya)力和🔱電導率(lü)變化的明顯(xian)影響。
(4)流量範(fàn)圍大，口徑範(fan)圍寬。
(5)可應用(yòng)腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
(1)有一定(dìng)局限性，它隻(zhi)能測量導電(dian)介質的液體(ti)流量，不能測(cè)量非導電介(jie)質的流量。
(2)安(an)裝與調試比(bǐ)其它流量計(ji)複雜，且要求(qiu)更嚴格。安裝(zhuāng)地點不能有(you)振動，不能有(yǒu)強磁場。安裝(zhuāng)時必須使變(biàn)送器和管道(dào)有良🏃‍♂️好的接(jie)觸及良好的(de)接地。在使用(yong)時必🤟須排盡(jìn)測量管中存(cun)留的氣體✨，否(fou)則會造成較(jiao)大的測量誤(wu)差。
(3)用來測量(liàng)帶有污垢的(de)粘性液體時(shi)，粘性物或沉(chén)澱物附着在(zài)測👈量管内壁(bi)或電闆上，電(diàn)闆.上污垢物(wu)達到一定厚(hòu)度，可🛀🏻能導緻(zhi)儀表無法測(cè)量。
　　電磁流量(liàng)計廣泛應用(yong)在油氣田注(zhù)水、污水處.理(lǐ)、造🔴紙、市政給(gei)排水等領域(yu)。
2.6質量流量計(ji)
　　質量流量計(ji) 分直接式和(hé)間接式兩種(zhong)。直接式質量(liàng)流量計利用(yong)與質量流量(liàng)直接有關的(de)原理進行測(ce)量，目前其正(zhèng)成爲商品大(da)量應用隻有(you)熱式質量流(liú)量.計和科裏(lǐ)奧利力質量(liàng)流量計兩類(lèi)。間接式質量(liàng)流量計以壓(ya)力溫度補償(chang)式最爲流行(háng)。
2.6.1熱式質量流(liú)量計(恒溫差(chà)TMF)
優點:
(1)球閥安(ān)裝，安裝拆卸(xiè)方便，并可以(yǐ)帶壓安裝。
(2)測(cè)量值不受壓(ya)力和溫度影(yǐng)響。
(3)響應迅速(sù)。
缺點:
(1)精度不(bu)及其他類型(xíng)流量計,一般(bān)爲3%。
(2)适用範圍(wei)窄，隻能用于(yú)測量幹燥的(de)非爆炸性的(de)氣🈲體，如壓縮(suō)👄空氣、氮氣、氩(yà)氣及其他中(zhong)性氣體。
2.6.2科裏(li)奧利質量流(liú)量計(CMF)
　　科裏奧(ào)利質量流量(liang)計是利用流(liú)體在振動管(guan)中流動時，産(chan)🏃🏻‍♂️生與質量流(liu)量成正比的(de)科裏奧利力(li)原理制成🚶的(de)一種直接式(shì)質量流量計(jì).
優點:
(1)直接測(cè)量質量流量(liang),正确率高。
(2)測(ce)量值不受物(wù)性(密度、粘度(du))影響。
(3)無前、後(hou)直管段要求(qiú)。
(4)可測量各種(zhǒng)非牛頓流體(ti)及粘滞和含(han)微粒的漿液(ye)。
缺點:
(1)重量體(ti)積較大、價格(gé)昂貴。
(2)零點不(bu)穩定。
(3)隻限于(yu)中小口徑。
3結(jie)束語
　　不同工(gōng)況可選流量(liang)計可能不止(zhi)一種，在設計(ji)選型過程⛹🏻‍♀️中(zhong)應結合現場(chǎng)應用實際、精(jing)度要求、安裝(zhuāng)空間、性價比(bi)等因素，綜合(he)選型。

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