隨著科技不斷進(jìn)步，產(chǎn)品不斷更新，熱工儀表也在不斷的更新?lián)Q代。其中節(jié)流裝置的種類更是多到讓用戶眼花繚亂，用戶不知從何處下手選擇節(jié)流裝置的類型。今天西安華恒儀表廠家為廣大用戶帶來了氣田地面工程孔板流量計(jì)直管段長度設(shè)置探討的文章。

　　孔板流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量裝置,經(jīng)國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)可,在全世界石油天然氣領(lǐng)域的過程測量和商品氣計(jì)量中被廣泛使用。

　　孔板流量計(jì)是由節(jié)流裝置(標(biāo)準(zhǔn)孔板)、差壓儀表組成的一種差壓式計(jì)量設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、牢固、易于制作,性能穩(wěn)定可靠,使用周期長,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。特別是孔板流量計(jì)不需要對其進(jìn)行定期實(shí)流標(biāo)定,只需要對孔板的幾何尺寸進(jìn)行測量,就能判斷其是否滿足計(jì)量要求,能否繼續(xù)使用。

　　中國石油西南油氣田公司天然氣的計(jì)量,包括單井站、內(nèi)部集輸、凈化廠、輸配氣站等,幾乎全部采用孔板流量計(jì)。但是,氣田地面工程中,由于對計(jì)量等級劃分不明確以及未根據(jù)節(jié)流裝置前的阻流件形式選擇計(jì)量直管段,單井站、內(nèi)部集輸?shù)绕毡榇嬖诳装辶髁坑?jì)直管段過長,見圖1,造成占地面積過大,工程投資增加的問題。為確保氣田地面工程中孔板流量計(jì)計(jì)量在滿足規(guī)范和精度要求的前提下,盡可能的縮短前后直管段,本文將根據(jù)不同的計(jì)量類型和要求,結(jié)合孔板流量計(jì)上游不同的阻流件安裝形式,對流量計(jì)安裝方式及直管段長度選擇進(jìn)行探討。

　　1、天然氣計(jì)量的定義和分類

　　1.1、地面工程天然氣計(jì)量常用設(shè)置在氣田地面工程中根據(jù)孔板流量計(jì)安裝在單井站、站場、凈化廠的位置,可以分為以下多種方式的計(jì)量:

　　單井站計(jì)量通常指對單井站原料天然氣的產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)量;

　　氣田內(nèi)部集氣站計(jì)量通常指對各單井站輸送到集氣站的天然氣進(jìn)行輪換計(jì)量;

　　凈化廠原料氣計(jì)量通常指氣田內(nèi)部集輸原料氣進(jìn)入凈化廠的交接計(jì)量;

　　裝置計(jì)量通常指各裝置內(nèi)生產(chǎn)過程中的計(jì)量;

　　凈化廠凈化氣計(jì)量通常指凈化廠與凈化氣外輸管道的交接計(jì)量;

　　輸氣站與分輸站凈化氣計(jì)量通常指輸氣站與分輸站之間的站間分輸計(jì)量;

　　配氣站、分輸站與用戶計(jì)量通常指配氣站、分輸站與下游用戶之間的產(chǎn)品氣貿(mào)易計(jì)量。

　　1.2、天然氣計(jì)量的類型

　　在氣田地面工程的天然氣計(jì)量可分為兩種類型:

　　企業(yè)內(nèi)部天然氣計(jì)量。該類型包括單井站計(jì)量、氣田內(nèi)部集輸集氣站計(jì)量、裝置間過程計(jì)量、凈化廠原料氣計(jì)量、凈化廠凈化氣計(jì)量、輸氣站與分輸站凈化氣計(jì)量均可定義為企業(yè)內(nèi)部計(jì)量。

　　企業(yè)與用戶間貿(mào)易交接計(jì)量。配氣站、分輸站與用戶計(jì)量可定義為貿(mào)易交接計(jì)量。

　　1.3、天然氣計(jì)量等級定義

　　根據(jù)#油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范[1]規(guī)定,氣田地面工程中天然氣計(jì)量分為三級:一級計(jì)量為油氣田外輸?shù)馁Q(mào)易交接計(jì)量;二級計(jì)量為油氣田內(nèi)部集氣過程計(jì)量;三級計(jì)量為油氣田內(nèi)部自用氣生活計(jì)量。

　　根據(jù)以上對天然氣計(jì)量分類的描述,將單井站計(jì)量、氣田內(nèi)部集輸集氣站計(jì)量、裝置計(jì)量、輸氣站與分輸站凈化氣計(jì)量作為油氣田內(nèi)部的過程計(jì)量,可定義為二級計(jì)量。

　　由于凈化廠原料氣計(jì)量、凈化廠凈化氣計(jì)量同屬于企業(yè)內(nèi)部計(jì)量,但因有可能成為兩個(gè)單位間的交接計(jì)量,在設(shè)計(jì)中建議按一級計(jì)量進(jìn)行要求。

　　配氣站、分輸站與用戶的貿(mào)易交接計(jì)量應(yīng)定義為一級計(jì)量。

　　2、孔板流量計(jì)直管段長度設(shè)置

　　根據(jù)天然氣流量計(jì)量的類型的劃分和對計(jì)量等級的定義,通過對生產(chǎn)中流量計(jì)安裝位置上游阻流件形式的分析,對孔板流量計(jì)直管段設(shè)置長度進(jìn)行研究,使其滿足計(jì)量規(guī)范以及計(jì)量等級要求的情況下,盡量縮短直管段長度。

　　2.1、孔板流量計(jì)上游阻流件形式

　　孔板流量計(jì)上游阻流件形式,見表1。

　　2.1.1、單井站

　　大多數(shù)單井站的天然氣計(jì)量點(diǎn)設(shè)置在重力分離器出口原料氣管線上,孔板流量計(jì)上游阻流件,通常是在同一平面上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的90%彎頭。在部分特殊單井站,根據(jù)實(shí)際安裝情況,在流量計(jì)前會有互相垂直平面上兩個(gè)或兩個(gè)以上的90%彎頭的阻流件形式。

　　2.1.2、集氣站

　　各單井站的天然氣輸送到集氣站后,其流量計(jì)的安裝有兩種形式:

　　a.通過氣液分離器分離后再進(jìn)行計(jì)量,這種方式與單井站相同,孔板流量計(jì)上游阻流件,通常是在同一平面上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的90%彎頭。

　　b.天然氣進(jìn)站經(jīng)氣液分離后,進(jìn)入?yún)R管匯集后進(jìn)行計(jì)量,孔板流量計(jì)上游阻流件,通常是匯管出口的全通徑球閥。

　　2.1.3、凈化廠

　　凈化廠內(nèi)原料氣進(jìn)廠的計(jì)量,凈化氣出廠的計(jì)量以及裝置內(nèi)部的過程計(jì)量,孔板流量計(jì)通常將安裝在工藝管架上,或者安裝在管架下面的地坪上,孔板流量計(jì)上游阻流件,通常是互相垂直平面上兩個(gè)或兩個(gè)以上的90%彎頭,或者是同一平面上兩個(gè)或兩個(gè)以上的90%彎頭。

　　2.1.4、輸氣站、配氣站

　　多數(shù)輸氣站的天然氣經(jīng)過分離后,進(jìn)入?yún)R管匯集后再進(jìn)行流量計(jì)量,孔板流量計(jì)上游阻流件,通常是匯管出口的全通徑球閥。

　　2.2、孔板流量計(jì)直管段設(shè)置

　　2.2.1、過程測量或內(nèi)部計(jì)量

　　單井站計(jì)量、氣田內(nèi)部集輸集氣站計(jì)量、裝置計(jì)量、輸氣站與分輸站凈化氣計(jì)量等氣田內(nèi)部計(jì)量或生產(chǎn)裝置中的過程測量一般定義為天然氣的二級計(jì)量。二級計(jì)量系統(tǒng)的最大允許誤差可在50%以內(nèi),按照GB/T2624.2-2006#用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第2部分:孔板[2]孔板安裝要求中,對直管段長度的規(guī)定,在無流動(dòng)調(diào)整器情況下,孔板流量計(jì)的直徑比、值小于等于067,且滿足孔板上游為任意阻流件時(shí),孔板上游直管段長度規(guī)定為44D。但作為二級計(jì)量設(shè)備,在流出系數(shù)的不確定度上算數(shù)相加05%的附加不確定度時(shí),可以將孔板上游直管段長度縮短為20D。因此,在單井站、氣田內(nèi)部、裝置內(nèi)等作為二級計(jì)量的地方,孔板流量計(jì)最短前直管段長度可以為20D,后直管段為4D。

　　2.2.2、交接或貿(mào)易計(jì)量

　　凈化廠原料氣計(jì)量、凈化氣計(jì)量、配氣站和分輸站與用戶的貿(mào)易計(jì)量定義為一級計(jì)量。作為一級計(jì)量,要求孔板流量計(jì)上游直管段長度,應(yīng)按照GB/T21446-2008#用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量天然氣流量[3]和GB/T2624.2-2006#用安裝在圓型截面管道中的差壓裝置測量滿管流件流量第2部分:孔板的規(guī)定設(shè)置。

　　在無流動(dòng)調(diào)整器情況下,孔板流量計(jì)的直徑比、值小于等于067,且滿足孔板上游為任意阻流件時(shí),孔板上游直管段長度按規(guī)定至少應(yīng)有44D,在阻流件為特殊復(fù)雜管路或匯管時(shí),上游直管段長度可能需要60~145D。如此長的直管段會增大站場面積,增加安裝難度,不利于工程費(fèi)用的降低和實(shí)施,見表2。

　　因此在交接和貿(mào)易計(jì)量時(shí),建議在孔板流量計(jì)前增加流動(dòng)調(diào)整器。流動(dòng)調(diào)整器有兩種結(jié)構(gòu)類型:

　　2.2.2.1、19管束流動(dòng)調(diào)整器[4]在孔板流量計(jì)前13D的位置上安裝19管束流動(dòng)調(diào)整器后,孔板上游直管段長度只需要設(shè)置為30D,下游直管段為7D時(shí),就能滿足流量計(jì)上游為任意阻流件,這時(shí)孔板流量計(jì)的直徑比需小于等于67。

　　2.2.2.2、Zanker流動(dòng)調(diào)整器板[4]在孔板流量計(jì)前75D的位置上安裝流動(dòng)調(diào)整器板,孔板上游直管段長度只需要設(shè)置為17D,下游直管段為7D時(shí),就能滿足流量計(jì)上游為任意阻流件,孔板流量計(jì)的直徑比、值需要小于等于67。

　　3、結(jié)論

　　在天然氣地面工程設(shè)計(jì)中,孔板流量計(jì)直管段長度的選擇,建議先對該孔板流量計(jì)的計(jì)量類型和等級進(jìn)行確定,同時(shí)結(jié)合工程的具體要求,參照上述直管段的設(shè)置方法,在滿足不同計(jì)量等級要求的前提下,縮短直管段安裝長度,減少土地征用,節(jié)約工程建設(shè)投資。

　　相信通過以上氣田地面工程孔板流量計(jì)直管段長度設(shè)置探討的全部容，能夠使大家有一個(gè)較為全面的認(rèn)識，對選擇合適的孔板流量計(jì)有所幫助。如有疑問，可以隨時(shí)聯(lián)系我們。