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管道煙氣流(liú)量計在氣田生產中使用情況與計量問題分析(xī)
點擊次數:2277 發布時間:2021-01-08 05:56:05
某氣田氣質特(tè)殊,高含硫化氫和二氧化碳,硫化(huà)氫平均體積分數(shù)1s. 16%,二氧化碳平均體積分數8. 64%,對含酸性氣體的(de)天然(rán)氣流(liú)量準確計量難度很大‘。天然氣流量計量是企業生產和經營管理中的一項重要的技術基礎(chǔ)工作,準確(què)計量不但能公平地(dì)進行貿易結算,而且能指導改進生產工藝,提高產品質量,降低產品生產成本。某氣田集輸係統采用保(bǎo)濕混輸工藝,選用標準管道煙氣流量計進行計量z一5。在氣田投(tóu)產初期(qī),存在計量不穩定及偏差較大的問題(tí)。筆者從高級孔板閥選材、流量計計算機選擇和(hé)連接部件設計(jì)3方麵介紹了管道煙氣流(liú)量計(jì)在某氣田的應用,*後通過軟件和硬件分析(xī)了流量計量誤差產生的原因,提出(chū)了正確設(shè)置流量計算參數、定期清洗孔板閥、五閥組和引壓管路等改進措施。實踐證明,這些措施可以有效解決某氣(qì)田流量誤差問(wèn)題。
該氣(qì)田是迄今為止中國規模*大、豐度*高的特大型整裝海相氣田(tián)之一。氣田的氣質(zhì)特殊,屬高含硫(liú)化氫和二氧化碳,硫化氫含量15.16%,二氧化碳含量8.64%。氣田在天然氣外(wài)輸計量中選用的流(liú)量計量儀表采用的是高級管道煙氣流量計。管道煙氣流量計在測量氣體方麵(miàn)有(yǒu)很大(dà)的優勢,是一種性能好,使用方便的測量裝置(zhì)。廣泛地(dì)應用(yòng)於工業中,在(zài)測量氣體、蒸汽(qì)以(yǐ)及液體的流量方麵有很(hěn)大的造詣(yì),這種(zhǒng)儀器結(jié)構穩定簡單、維(wéi)修起(qǐ)來方便,性能十分(fèn)穩定。這是產品的簡單特點,接下來我們詳細介紹產品的特點。
*先,管道煙氣流(liú)量(liàng)計是一種方便的裝置,結構(gòu)簡(jiǎn)單容易複製,簡單而又十(shí)分牢固,性能穩定可靠,不必擔心中途會出現什麽巨大的差池和問題,並且,管道煙氣流量計的壽命長(zhǎng),價格低廉,性價(jià)比(bǐ)非(fēi)常高。
其次,管道煙氣流(liú)量計的應用之廣泛超(chāo)乎人的想象,可以測量天然(rán)氣、空氣、氮氣、氧(yǎng)氣等氣體,很多工業中都使用管道煙氣流量(liàng)計來測量(liàng),可見其廣泛性,並且這種裝置(zhì)容易投(tóu)入使用,並不需要十分複雜的(de)校準就能簡單地投入使用。管道煙氣流(liú)量計在測量時需要與差壓變送器配套使用。
本文說明管道煙氣流量(liàng)計在普光(guāng)氣田的使(shǐ)用情況,並針對存在的計量問題進行了分析。
1.計量(liàng)原理及特(tè)點
計量原理(lǐ)
標準管道煙氣(qì)流量計的計量原理為:基於流體流動的(de)節流原理,以能量守衡和流動連續性方程(chéng)為基礎,利用流體流經標準孔板時在其前、後產生壓差,通過測量壓差的大小就可以間接地知道流量的大小(xiǎo)。在標準狀態(tài)下天然氣流(liú)量的實用計算公式為:

式中,、為標準狀態下天(tiān)然氣體積流(liú)量,m; /s; A,為秒計量係數,視(shì)采用計量單位而定,此處A=311 794 x 10 -6; C為(wéi)流出係數(shù);E為漸近速度係數;d為孔板直徑,mm; F}為相對密(mì)度係數;。為可膨脹係數;F:為超壓縮因子;F:為流動溫度(dù)係數;P,為孔板上遊側(cè)取壓孔氣流絕對靜壓,Pa;0P為氣流流經孔板時產生的壓差,Pao
1.2結構及特點
標準管道煙氣流量計(jì)結構如圖1所示,包括節流元(yuán)件(標準(zhǔn)孔板及其取壓(yā)裝置)、傳輸壓差信號的引壓管路(lù)、閥門以及差壓計等部分。標準孔板是(shì)壓(yā)差測量時的一次元件,人們利用它在(zài)管道內(nèi)使(shǐ)流體產生壓差,再通過引壓管路把孔板前、後產生的(de)壓差傳送給差壓變(biàn)送器,再輸人到二(èr)次儀(yí)表,從而顯示出管道(dào)內流體的靜壓、壓差、瞬時流量和累計流量(liàng)等計量參數。

標準管道煙氣流量計有以下特點:①高級孔板閥結構簡單(dān),應用(yòng)技術(shù)成熟,容易掌握;②適應性強(qiáng),可實現在線更換(huàn)、清洗和(hé)檢查孔(kǒng)板;③性(xìng)能(néng)穩定可靠,使用壽命長;④孔板為標準節(jiē)流元件(jiàn),不需要標定。存在的(de)缺點主要有:①量程比較小(xiǎo);②壓力損失較大;③受影(yǐng)響因素較(jiào)多,不確定度大;④對前、後直管段要求高。
2標準管道煙氣流量計在某氣田的應用
某氣田集氣(qì)站(zhàn)外輸計量和集氣總站外輸總計量選用(yòng)的流量計量儀表均為高級孔板閥流量計,由(yóu)高級孔板閥(fá)、流量計算機及過程連接部件3部分組成。由於某氣田介質(zhì)為高含硫化氫天然氣,且集輸工(gōng)藝采用保濕混輸工藝,天然氣中含水和單質硫,相對於常規天然氣計量,標準管道煙氣流量(liàng)計在普光氣田的應用中有(yǒu)其(qí)本身的特(tè)點。
2. 1高級孔板閥的選材(cái)
某氣田酸氣外(wài)輸采(cǎi)用的(de)是丹尼爾高級孔板閥,以法蘭取壓標準孔板作為流量(liàng)檢測元件。閥(fá)體由上、下2部分組成,中間滑閥連通或(huò)切斷,設有密封脂注人機構,下閥腔與孔板上遊連通。當孔板閥正常工作時(shí),滑閥關閉,下閥腔壓力與(yǔ)上遊管內壓力相(xiàng)等,上閥腔壓力(lì)與大(dà)氣壓力相等,在上、下閥腔之間產生較大的壓力差,此壓力差作用在滑閥(fá)下方,從而增強其密封性。孔板閥底部設有排汙閥,用於定期吹掃排除閥內汙物。上閥腔亦設置有(yǒu)放氣(qì)孔,可排出上閥腔內介質。孔板閥可實(shí)現在線更換、清洗和檢查(chá)孔板,其操作也(yě)靈活方便。
為保證在某高含硫(liú)化氫工況下高級孔板閥的性能滿足要求,並確保其使用壽命和安全生產,高(gāo)級(jí)孔板閥(fá)上、下腔間的密封件采用(yòng)全硬密封結構,閥板和閥座均采用316L材質,標準孔板片采用In-conel 625材質,可有效防止硫化物應力開裂(liè)和(hé)氫致開裂。
2. 2流量計算機(jī)選擇
對於高含硫化(huà)氫氣田來說,一個重要的原則就是盡量減少動(dòng)靜密封點,從而降低泄漏風(fēng)險。某氣田地麵集輸係統選用的流(liú)量計算機為艾默生的FLOBOSS103流量計算(suàn)機,集成壓差、靜壓雙(shuāng)變量(liàng)變送器、RTD溫度變送器和(hé)流量(liàng)計算功(gōng)能於一體。FLOBOSS103檢測孔板兩側壓(yā)差及(jí)管道靜壓,並通過Pt100熱電阻采集流體溫(wēn)度,可以就(jiù)地顯示這些測量值(zhí),同時也可通過(guò)標準的MODBUS RTU協議和RS485通信接口將參數值(zhí)傳給站控SCADA係統。可以接收(shōu)上位機控製係統下載的氣體組分信息,也可由MODSCAN犯軟件通過串口通信向FLOBOSS103內寫人氣體(tǐ)組分信息,還可通過配置軟件ROCLINK 800人工輸人組(zǔ)分信息。
雙變量變送器(DVS)采用成熟可靠(kào)的羅斯蒙特電容元件技術測量壓差。同(tóng)時利用壓阻和矽傳感器技術檢測(cè)靜壓,測(cè)量的過程值精確、穩定和可重複性好。其專用微處理器使用存儲在永久存儲器中的特征化數據對原始傳感器信號進(jìn)行線性化和校正。讀數存儲於FLOBOSS103的內部模擬輸(shū)人點中,通過(guò)中斷的方(fāng)式向變送器(qì)的處理器發送數(shù)據。RTD溫度變送器采用鉑電阻Pt100來采集現場流(liú)體溫度,測量範圍為一40一240℃,準確度等級為1 0. 2℃。
2. 3過(guò)程(chéng)連接部件
過程連接部(bù)件主要是指2個1 /4NPT的取壓閥、五閥組(zǔ)以及引壓管路。雙變量變送器(DVS)底部采用NPT內(nèi)螺紋連接孔板上的引壓管。上、下遊管線通常連接(jiē)到孔板的高、低壓(yā)側。由於連接部件均為長(zhǎng)期接觸高含硫(liú)化氫天然氣的(de)部件,且天(tiān)然氣為濕氣,故不同於一般的天然氣計量場合。普(pǔ)光氣田現場的取壓閥、五(wǔ)閥組和引壓(yā)管均采用哈氏合金材質,且連接部件的(de)孔徑較大,如引壓管路(lù)內徑為12 mm,以防止沉積的單質硫等雜質堵(dǔ)塞引壓管路。
3誤差分析
某氣田(tián)實際生產中(zhōng),天然氣外輸計量采用的標準管道煙氣(qì)流量計存在計量不(bú)穩定(dìng)、讀數偏差較大等問(wèn)題,各集氣站場(chǎng)的天然氣外輸計量總和(hé)與集氣總站(zhàn)分線外輸總計量(liàng)存在輸差問(wèn)題。針對這一實際情況,從軟(ruǎn)件和硬件2方麵展開分析。
3. 1軟件問題(tí)產生的計量數據誤差(chà)
采用標準管道(dào)煙氣流量計測量天然氣流量,其流量值與天然氣組分、壓(yā)差、壓力和溫度等(děng)參數有關。流量測量係(xì)統若未能(néng)嚴格按計量標準要求配置相應的測量儀表(biǎo),流量計算時氣體壓力、溫度(dù)和天然(rán)氣組分的變(biàn)化未能得到完全補償,則會造成流量計準確度下降,形成測量誤差。檢(jiǎn)查某氣田現(xiàn)場使用的流量計算機計算軟件,其符合**標準,測量係統完全滿足標準管道煙氣流量計計量標準,其(qí)測量誤差基本(běn)可以忽略(luè)不計,所以(yǐ)在(zài)采用的計量標準方麵(miàn),某(mǒu)氣田現場使用標(biāo)準管道(dào)煙氣流量計符合要求,不是產生誤(wù)差的原因。
標準孔板測量是(shì)通過節流取壓差,引壓管高壓側為靜壓,軟件根據靜壓、壓差、溫度、氣體組分、孔板孔徑和管徑等參數(shù)計算流量計(jì)值。在軟件中可以對這些參數進行設置,若其中有一個參數不(bú)準確,都(dōu)會引起流量不準確。現場通過流量計配置軟(ruǎn)件檢查各流量計參數的配置情況,設(shè)置值均與現(xiàn)場實際情(qíng)況相符。同時,根據現場采集到的溫度、壓力(lì)、壓差及軟件(jiàn)中配置的管徑、孔徑等(děng)參數,然後(hòu)根據國際(jì)計(jì)量標準AGA8氣體壓縮因子計算方式計算出的流量與流量計(jì)測(cè)量值非常接近,若以上有任何參數設置不正確(què),就會造成氣體計量不(bú)準確4-5。隨著高含硫(liú)氣田的(de)開發,氣體中硫化氫含量不斷(duàn)增加,造成氣體計量誤差(chà)不斷增大,通過及時(shí)更新氣體組分數據,基本保證了(le)氣體流量計量的準確性。
3. 2硬件問題產生的計量數(shù)據誤差
現場生(shēng)產實踐表(biǎo)明,標準管道煙氣流量計會因為標準孔板、五閥組、引壓(yā)管路等硬(yìng)件出現異(yì)常,導致流量計量不準確,下(xià)麵分別進行分析。
3. 2. 1標準孔板
對孔板進行研(yán)究後發現,某氣田生產現場85%以上的標準孔板均受到了不同程度的刮傷、變形,觀(guān)察上、下遊直管段,管(guǎn)道內壁沉積(jī)了大量的單質硫,導板周圍出現腐蝕、碳化,且有雜質附著。
某氣田現場作業較多,關井之(zhī)後重新開井的過程比較迅速,造成孔板受天然氣的強力衝蝕或機械(xiè)磨損(sǔn)而產生劃傷、變形,孔板的光潔度下降,人口的尖銳程度變(biàn)圓,使其圓弧半(bàn)徑不能滿足標準要求,使(shǐ)得計量(liàng)數據比實際流量偏低;高(gāo)級孔板閥和直管段內部附著單質硫之後,氣體不能形成穩(wěn)定(dìng)的牛頓流體,造成計量誤差;孔板在天然(rán)氣衝擊過程(chéng)中,不同程度地產生了偏心,同(tóng)時導板周圍出現(xiàn)的(de)腐蝕、碳化和雜(zá)質沉澱等(děng)因素,也會嚴重影響(xiǎng)流量計量的(de)準確性。通過嚴格執行操作規程,按照操作步驟平穩操作,確定開井方式;同時定期清洗孔板閥、計(jì)量直管段等方式可以有效解決上述問題(tí)。普光氣田集氣站氣體流量計(jì)量不準確,誤差很大,通過拆卸高級孔板閥和直管段,發現內部有許(xǔ)多單質硫沉積。清洗高級孔板閥和直管段後,氣體流量恢複正常。
3.2.2五閥組
在(zài)生產過程中,需要定時(shí)對管道(dào)煙氣流量計進行排汙。通過對五閥組進行解體檢查,發現內部存在單(dān)質硫等雜質,造成(chéng)五閥組中的(de)平衡閥關不嚴,形成內漏,影響管(guǎn)道煙氣流量計的上(shàng)、下遊取(qǔ)壓,導(dǎo)致壓差信號變小,儀表計量偏低。此(cǐ)類問題可通過清洗或更換新的(de)五閥組得以解決。
3.2.3儀表引壓管路
某天然氣(qì)會(huì)析出單質硫,單質硫在引壓管路中沉積、固化,會引起(qǐ)引壓管(guǎn)路堵(dǔ)塞,不能正(zhèng)常取(qǔ)壓(yā),管道煙氣流量計不能及時得到正確的(de)靜壓和壓差,從而造成計量(liàng)偏差。前期在某氣田現場生產過程(chéng)中經常出現(xiàn)流量計示值長期不變(biàn)化(huà)的情況。對(duì)此,采取在管道煙氣流(liú)量計引壓管線、五(wǔ)閥組(zǔ)等部位安裝電伴熱裝置的辦法,減少單質硫(liú)在引壓管路中的析出、沉積,防止引壓管路堵塞。同時定期對引壓管路進行放空、清(qīng)洗,確保引壓管路(lù)不(bú)堵塞。
4結束語
由於某氣田氣質的特殊性,前期生產過程中更多的關注在選材和防腐(fǔ)方麵,對造成計量偏差的因素估(gū)計不足,導致計量偏(piān)差較大;後期采取設定正確的計算參數,定期清洗孔板閥、五閥(fá)組和引壓管線等措施後,圓滿(mǎn)解(jiě)決了計量偏差問(wèn)題。總體而言,類似某氣田的(de)工況使用標準管道煙氣流量計需注意以下問題:①設定正確的流量計(jì)算參數,及時修正氣體組分參數;②定期對標準孔(kǒng)板進行檢查(chá)、清洗,發(fā)現問題後及時更換;③定(dìng)期對五閥組及其引壓管路進行排汙驗(yàn)漏檢查,冬季氣溫下降易發生凍堵和硫沉積,需增加排(pái)汙次數。若發現五(wǔ)閥組及(jí)引壓管路堵塞,應及時清洗(xǐ)或更換,保證其正常運行。
管道煙氣流(liú)量計 電廠煙氣流(liú)量計 脫硝煙氣流量(liàng)計,電廠煙氣(qì)流量計 脫硝煙氣流量計,不(bú)鏽鋼煙氣流量計 靶式煙氣流量計(jì),脫硝煙氣流量計 測煙氣流(liú)量計,脫硝煙氣流量計 鍋爐煙氣流量(liàng)計在測量飽和蒸汽中對(duì)於生產效率的提升 電廠煙氣流量計,管道煙氣流量計 脫(tuō)硝煙氣流量計在測量蒸汽時產生誤差的來源及解決 電廠煙氣流量計,測量煙氣的流量計(jì) 有效增加(jiā)火電廠煙氣流量計使用壽命的日常維護方法說明(míng) 管(guǎn)道煙氣流量計在氣田生產(chǎn)中(zhōng)使用情況(kuàng)與計量(liàng)問題分析 煙氣流量計在測(cè)量飽和蒸汽中對於生(shēng)產效率的提升 煙氣(qì)流量計在電廠脫硝係統蒸汽耗量過大問題中的分析 工(gōng)程設(shè)計中插入式煙氣流量計插入深度的選擇 淺談煙氣流量(liàng)計在工業行業的應用 煙氣流量計的信號組(zǔ)成(chéng)及處理與係統實(shí)現 對煙氣流量計製造過(guò)程進行優化設計 淺析電廠煙氣流(liú)量計在鑽井檢測係統方麵的應用(yòng) 淺析高溫煙氣流量計安全係統(tǒng)的開(kāi)發與應用 關(guān)於熱式煙(yān)氣流量計(jì)的抗幹擾與電磁兼容特性分析 脫硝煙(yān)氣(qì)流量計的原理(lǐ)選用及安裝維護與故障處理 脫硫煙氣流量計在電廠脫硝係統蒸汽耗量過大的問題分析 鍋(guō)爐煙(yān)氣(qì)流量計的信號組成及處理與係統試驗分析 關於管道煙(yān)氣流量計在汽輪(lún)機改造中(zhōng)的應用及安裝(zhuāng)調試(shì) 電廠煙氣流量計的原理工作流程與(yǔ)運行參數及常見問題處理 高溫煙氣流量計 高溫煙氣流量計選型 脫硫煙氣(qì)流(liú)量計,高溫煙氣(qì)流量計 不鏽鋼煙氣流量計,測煙氣流量用什麽流量計
該氣(qì)田是迄今為止中國規模*大、豐度*高的特大型整裝海相氣田(tián)之一。氣田的氣質(zhì)特殊,屬高含硫(liú)化氫和二氧化碳,硫化氫含量15.16%,二氧化碳含量8.64%。氣田在天然氣外(wài)輸計量中選用的流(liú)量計量儀表采用的是高級管道煙氣流量計。管道煙氣流量計在測量氣體方麵(miàn)有(yǒu)很大(dà)的優勢,是一種性能好,使用方便的測量裝置(zhì)。廣泛地(dì)應用(yòng)於工業中,在(zài)測量氣體、蒸汽(qì)以(yǐ)及液體的流量方麵有很(hěn)大的造詣(yì),這種(zhǒng)儀器結(jié)構穩定簡單、維(wéi)修起(qǐ)來方便,性能十分(fèn)穩定。這是產品的簡單特點,接下來我們詳細介紹產品的特點。
*先,管道煙氣流(liú)量(liàng)計是一種方便的裝置,結構(gòu)簡(jiǎn)單容易複製,簡單而又十(shí)分牢固,性能穩定可靠,不必擔心中途會出現什麽巨大的差池和問題,並且,管道煙氣流量計的壽命長(zhǎng),價格低廉,性價(jià)比(bǐ)非(fēi)常高。
其次,管道煙氣流(liú)量計的應用之廣泛超(chāo)乎人的想象,可以測量天然(rán)氣、空氣、氮氣、氧(yǎng)氣等氣體,很多工業中都使用管道煙氣流量(liàng)計來測量(liàng),可見其廣泛性,並且這種裝置(zhì)容易投(tóu)入使用,並不需要十分複雜的(de)校準就能簡單地投入使用。管道煙氣流(liú)量計在測量時需要與差壓變送器配套使用。
本文說明管道煙氣流量(liàng)計在普光(guāng)氣田的使(shǐ)用情況,並針對存在的計量問題進行了分析。
1.計量(liàng)原理及特(tè)點
計量原理(lǐ)
標準管道煙氣(qì)流量計的計量原理為:基於流體流動的(de)節流原理,以能量守衡和流動連續性方程(chéng)為基礎,利用流體流經標準孔板時在其前、後產生壓差,通過測量壓差的大小就可以間接地知道流量的大小(xiǎo)。在標準狀態(tài)下天然氣流(liú)量的實用計算公式為:

式中,、為標準狀態下天(tiān)然氣體積流(liú)量,m; /s; A,為秒計量係數,視(shì)采用計量單位而定,此處A=311 794 x 10 -6; C為(wéi)流出係數(shù);E為漸近速度係數;d為孔板直徑,mm; F}為相對密(mì)度係數;。為可膨脹係數;F:為超壓縮因子;F:為流動溫度(dù)係數;P,為孔板上遊側(cè)取壓孔氣流絕對靜壓,Pa;0P為氣流流經孔板時產生的壓差,Pao
1.2結構及特點
標準管道煙氣流量計(jì)結構如圖1所示,包括節流元(yuán)件(標準(zhǔn)孔板及其取壓(yā)裝置)、傳輸壓差信號的引壓管路(lù)、閥門以及差壓計等部分。標準孔板是(shì)壓(yā)差測量時的一次元件,人們利用它在(zài)管道內(nèi)使(shǐ)流體產生壓差,再通過引壓管路把孔板前、後產生的(de)壓差傳送給差壓變(biàn)送器,再輸人到二(èr)次儀(yí)表,從而顯示出管道(dào)內流體的靜壓、壓差、瞬時流量和累計流量(liàng)等計量參數。

標準管道煙氣流量計有以下特點:①高級孔板閥結構簡單(dān),應用(yòng)技術(shù)成熟,容易掌握;②適應性強(qiáng),可實現在線更換(huàn)、清洗和(hé)檢查孔(kǒng)板;③性(xìng)能(néng)穩定可靠,使用壽命長;④孔板為標準節(jiē)流元件(jiàn),不需要標定。存在的(de)缺點主要有:①量程比較小(xiǎo);②壓力損失較大;③受影(yǐng)響因素較(jiào)多,不確定度大;④對前、後直管段要求高。
2標準管道煙氣流量計在某氣田的應用
某氣田集氣(qì)站(zhàn)外輸計量和集氣總站外輸總計量選用(yòng)的流量計量儀表均為高級孔板閥流量計,由(yóu)高級孔板閥(fá)、流量計算機及過程連接部件3部分組成。由於某氣田介質(zhì)為高含硫化氫天然氣,且集輸工(gōng)藝采用保濕混輸工藝,天然氣中含水和單質硫,相對於常規天然氣計量,標準管道煙氣流量(liàng)計在普光氣田的應用中有(yǒu)其(qí)本身的特(tè)點。
2. 1高級孔板閥的選材(cái)
某氣田酸氣外(wài)輸采(cǎi)用的(de)是丹尼爾高級孔板閥,以法蘭取壓標準孔板作為流量(liàng)檢測元件。閥(fá)體由上、下2部分組成,中間滑閥連通或(huò)切斷,設有密封脂注人機構,下閥腔與孔板上遊連通。當孔板閥正常工作時(shí),滑閥關閉,下閥腔壓力與(yǔ)上遊管內壓力相(xiàng)等,上閥腔壓力(lì)與大(dà)氣壓力相等,在上、下閥腔之間產生較大的壓力差,此壓力差作用在滑閥(fá)下方,從而增強其密封性。孔板閥底部設有排汙閥,用於定期吹掃排除閥內汙物。上閥腔亦設置有(yǒu)放氣(qì)孔,可排出上閥腔內介質。孔板閥可實(shí)現在線更換、清洗和檢查(chá)孔板,其操作也(yě)靈活方便。
為保證在某高含硫(liú)化氫工況下高級孔板閥的性能滿足要求,並確保其使用壽命和安全生產,高(gāo)級(jí)孔板閥(fá)上、下腔間的密封件采用(yòng)全硬密封結構,閥板和閥座均采用316L材質,標準孔板片采用In-conel 625材質,可有效防止硫化物應力開裂(liè)和(hé)氫致開裂。
2. 2流量計算機(jī)選擇
對於高含硫化(huà)氫氣田來說,一個重要的原則就是盡量減少動(dòng)靜密封點,從而降低泄漏風(fēng)險。某氣田地麵集輸係統選用的流(liú)量計算機為艾默生的FLOBOSS103流量計算(suàn)機,集成壓差、靜壓雙(shuāng)變量(liàng)變送器、RTD溫度變送器和(hé)流量(liàng)計算功(gōng)能於一體。FLOBOSS103檢測孔板兩側壓(yā)差及(jí)管道靜壓,並通過Pt100熱電阻采集流體溫(wēn)度,可以就(jiù)地顯示這些測量值(zhí),同時也可通過(guò)標準的MODBUS RTU協議和RS485通信接口將參數值(zhí)傳給站控SCADA係統。可以接收(shōu)上位機控製係統下載的氣體組分信息,也可由MODSCAN犯軟件通過串口通信向FLOBOSS103內寫人氣體(tǐ)組分信息,還可通過配置軟件ROCLINK 800人工輸人組(zǔ)分信息。
雙變量變送器(DVS)采用成熟可靠(kào)的羅斯蒙特電容元件技術測量壓差。同(tóng)時利用壓阻和矽傳感器技術檢測(cè)靜壓,測(cè)量的過程值精確、穩定和可重複性好。其專用微處理器使用存儲在永久存儲器中的特征化數據對原始傳感器信號進(jìn)行線性化和校正。讀數存儲於FLOBOSS103的內部模擬輸(shū)人點中,通過(guò)中斷的方(fāng)式向變送器(qì)的處理器發送數(shù)據。RTD溫度變送器采用鉑電阻Pt100來采集現場流(liú)體溫度,測量範圍為一40一240℃,準確度等級為1 0. 2℃。
2. 3過(guò)程(chéng)連接部件
過程連接部(bù)件主要是指2個1 /4NPT的取壓閥、五閥組(zǔ)以及引壓管路。雙變量變送器(DVS)底部采用NPT內(nèi)螺紋連接孔板上的引壓管。上、下遊管線通常連接(jiē)到孔板的高、低壓(yā)側。由於連接部件均為長(zhǎng)期接觸高含硫(liú)化氫天然氣的(de)部件,且天(tiān)然氣為濕氣,故不同於一般的天然氣計量場合。普(pǔ)光氣田現場的取壓閥、五(wǔ)閥組和引壓(yā)管均采用哈氏合金材質,且連接部件的(de)孔徑較大,如引壓管路(lù)內徑為12 mm,以防止沉積的單質硫等雜質堵(dǔ)塞引壓管路。
3誤差分析
某氣田(tián)實際生產中(zhōng),天然氣外輸計量采用的標準管道煙氣(qì)流量計存在計量不(bú)穩定(dìng)、讀數偏差較大等問(wèn)題,各集氣站場(chǎng)的天然氣外輸計量總和(hé)與集氣總站(zhàn)分線外輸總計量(liàng)存在輸差問(wèn)題。針對這一實際情況,從軟(ruǎn)件和硬件2方麵展開分析。
3. 1軟件問題(tí)產生的計量數據誤差(chà)
采用標準管道(dào)煙氣流量計測量天然氣流量,其流量值與天然氣組分、壓(yā)差、壓力和溫度等(děng)參數有關。流量測量係(xì)統若未能(néng)嚴格按計量標準要求配置相應的測量儀表(biǎo),流量計算時氣體壓力、溫度(dù)和天然(rán)氣組分的變(biàn)化未能得到完全補償,則會造成流量計準確度下降,形成測量誤差。檢(jiǎn)查某氣田現(xiàn)場使用的流量計算機計算軟件,其符合**標準,測量係統完全滿足標準管道煙氣流量計計量標準,其(qí)測量誤差基本(běn)可以忽略(luè)不計,所以(yǐ)在(zài)采用的計量標準方麵(miàn),某(mǒu)氣田現場使用標(biāo)準管道(dào)煙氣流量計符合要求,不是產生誤(wù)差的原因。
標準孔板測量是(shì)通過節流取壓差,引壓管高壓側為靜壓,軟件根據靜壓、壓差、溫度、氣體組分、孔板孔徑和管徑等參數(shù)計算流量計(jì)值。在軟件中可以對這些參數進行設置,若其中有一個參數不(bú)準確,都(dōu)會引起流量不準確。現場通過流量計配置軟(ruǎn)件檢查各流量計參數的配置情況,設(shè)置值均與現(xiàn)場實際情(qíng)況相符。同時,根據現場采集到的溫度、壓力(lì)、壓差及軟件(jiàn)中配置的管徑、孔徑等(děng)參數,然後(hòu)根據國際(jì)計(jì)量標準AGA8氣體壓縮因子計算方式計算出的流量與流量計(jì)測(cè)量值非常接近,若以上有任何參數設置不正確(què),就會造成氣體計量不(bú)準確4-5。隨著高含硫(liú)氣田的(de)開發,氣體中硫化氫含量不斷(duàn)增加,造成氣體計量誤差(chà)不斷增大,通過及時(shí)更新氣體組分數據,基本保證了(le)氣體流量計量的準確性。
3. 2硬件問題產生的計量數(shù)據誤差
現場生(shēng)產實踐表(biǎo)明,標準管道煙氣流量計會因為標準孔板、五閥組、引壓(yā)管路等硬(yìng)件出現異(yì)常,導致流量計量不準確,下(xià)麵分別進行分析。
3. 2. 1標準孔板
對孔板進行研(yán)究後發現,某氣田生產現場85%以上的標準孔板均受到了不同程度的刮傷、變形,觀(guān)察上、下遊直管段,管(guǎn)道內壁沉積(jī)了大量的單質硫,導板周圍出現腐蝕、碳化,且有雜質附著。
某氣田現場作業較多,關井之(zhī)後重新開井的過程比較迅速,造成孔板受天然氣的強力衝蝕或機械(xiè)磨損(sǔn)而產生劃傷、變形,孔板的光潔度下降,人口的尖銳程度變(biàn)圓,使其圓弧半(bàn)徑不能滿足標準要求,使(shǐ)得計量(liàng)數據比實際流量偏低;高(gāo)級孔板閥和直管段內部附著單質硫之後,氣體不能形成穩(wěn)定(dìng)的牛頓流體,造成計量誤差;孔板在天然(rán)氣衝擊過程(chéng)中,不同程度地產生了偏心,同(tóng)時導板周圍出現(xiàn)的(de)腐蝕、碳化和雜(zá)質沉澱等(děng)因素,也會嚴重影響(xiǎng)流量計量的(de)準確性。通過嚴格執行操作規程,按照操作步驟平穩操作,確定開井方式;同時定期清洗孔板閥、計(jì)量直管段等方式可以有效解決上述問題(tí)。普光氣田集氣站氣體流量計(jì)量不準確,誤差很大,通過拆卸高級孔板閥和直管段,發現內部有許(xǔ)多單質硫沉積。清洗高級孔板閥和直管段後,氣體流量恢複正常。
3.2.2五閥組
在(zài)生產過程中,需要定時(shí)對管道(dào)煙氣流量計進行排汙。通過對五閥組進行解體檢查,發現內部存在單(dān)質硫等雜質,造成(chéng)五閥組中的(de)平衡閥關不嚴,形成內漏,影響管(guǎn)道煙氣流量計的上(shàng)、下遊取(qǔ)壓,導(dǎo)致壓差信號變小,儀表計量偏低。此(cǐ)類問題可通過清洗或更換新的(de)五閥組得以解決。
3.2.3儀表引壓管路
某天然氣(qì)會(huì)析出單質硫,單質硫在引壓管路中沉積、固化,會引起(qǐ)引壓管(guǎn)路堵(dǔ)塞,不能正(zhèng)常取(qǔ)壓(yā),管道煙氣流量計不能及時得到正確的(de)靜壓和壓差,從而造成計量(liàng)偏差。前期在某氣田現場生產過程(chéng)中經常出現(xiàn)流量計示值長期不變(biàn)化(huà)的情況。對(duì)此,采取在管道煙氣流(liú)量計引壓管線、五(wǔ)閥組(zǔ)等部位安裝電伴熱裝置的辦法,減少單質硫(liú)在引壓管路中的析出、沉積,防止引壓管路堵塞。同時定期對引壓管路進行放空、清(qīng)洗,確保引壓管路(lù)不(bú)堵塞。
4結束語
由於某氣田氣質的特殊性,前期生產過程中更多的關注在選材和防腐(fǔ)方麵,對造成計量偏差的因素估(gū)計不足,導致計量偏(piān)差較大;後期采取設定正確的計算參數,定期清洗孔板閥、五閥(fá)組和引壓管線等措施後,圓滿(mǎn)解(jiě)決了計量偏差問(wèn)題。總體而言,類似某氣田的(de)工況使用標準管道煙氣流量計需注意以下問題:①設定正確的流量計(jì)算參數,及時修正氣體組分參數;②定期對標準孔(kǒng)板進行檢查(chá)、清洗,發(fā)現問題後及時更換;③定(dìng)期對五閥組及其引壓管路進行排汙驗(yàn)漏檢查,冬季氣溫下降易發生凍堵和硫沉積,需增加排(pái)汙次數。若發現五(wǔ)閥組及(jí)引壓管路堵塞,應及時清洗(xǐ)或更換,保證其正常運行。
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