孔板流量計天然氣的氣質(zhì)和氣流條件

       通過孔板流量計的天然氣是經(jīng)凈化處理后的天然氣，氣流的流動應(yīng)是保持亞音速的、穩(wěn)定的或僅隨時間緩慢變化的。氣流是均勻單相的牛頓流體。若氣體含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2%的固體或液體微粒，且成均勻分散狀態(tài)，也可以認(rèn)為是均勻單相的牛頓流體。氣流流經(jīng)孔板以前，其流束應(yīng)與管道軸線平行，氣流流動應(yīng)為充分發(fā)展紊流且無旋渦，管道橫截面所有點上的旋渦角小于2°即認(rèn)為無旋渦。通過計量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前在油田天然氣計量中約50%的計量點其氣流條件具有以下兩個特點。氣體流量不穩(wěn)定，并隨時間周期性地大幅度變化，屬脈動流體。

       產(chǎn)生脈動源的原因[往復(fù)式壓縮機、發(fā)動機和葉片式增壓機；調(diào)壓閥猛開關(guān)或者閥芯松動和磨損；大量水或油的冷凝物在管線中不規(guī)則運動。氣質(zhì)中含水量大，并夾帶原油及微量顆粒雜質(zhì)，氣流流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生凝析液。氣質(zhì)、氣流條件達不到《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計測量天然氣流量》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求，必將產(chǎn)生計量附加誤差。為了獲得準(zhǔn)確的計量值，必須抑制氣流的脈動及消除氣質(zhì)中的水分和雜質(zhì)。進入孔板流量計的氣體必須先通過氣液分離器、過濾器。把測量管裝在對消除脈動來說較為有利的位置，例如裝在調(diào)壓閥的入口或遠離脈動源處。為了減少脈動幅度，可在脈動源和測量管之間的管線上加裝一個容器，或者設(shè)計專門的脈動衰減器。把節(jié)流閥或限流器裝在脈動源和污水流量計測量管之間是減少脈動的最有效方法，但是這種方法壓力下降過大，除非條件許可，否則不宜采用。在差壓仍然保持較高的操作前提下，可用較小的測量管，而孔板開孔直徑基本不變。在流量計前、后取壓管出口處分別加裝一個具有一定容積的氣液分離器，使進入流量計的差、靜壓信號達到先氣液分離及緩沖后再進入計量裝置。導(dǎo)壓管路上的上、下游導(dǎo)壓閥應(yīng)選用大通徑的球型閥。為了防止導(dǎo)壓管的凍堵，必須對導(dǎo)壓管路進行保溫，并增加加熱補償保溫措施。對于因下游波動源而引起明渠流量計量點氣流脈動的情況，可通過調(diào)整流量計下游側(cè)閥門的閥位（關(guān)?。褂嬃奎c氣流脈動幅度減小。試驗證明，采用關(guān)小計量管下游閥的方法來控制氣流的脈動，效果是十分明顯的，此方法在實際使用時，必須在確保安全生產(chǎn)的情況下進行。試驗證明通過上述方法能有效地抑制氣流的脈動、消除氣質(zhì)中的水分及雜質(zhì)，減少流量計的計量附加誤差。