在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時代,缺少不了壓力變送器、流量計、液位計、密度計、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場第一數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上,為整個工業(yè)自動化系統(tǒng)充當(dāng)控制、檢測等一系列的眼睛,接下來華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場最前沿的壓力變送器使用情況。
引言
塔里木某作業(yè)區(qū)天然氣濕氣交接計量,濕氣中含有S2-、Cl- ,腐蝕了計量儀表。計量不準(zhǔn)確、達不到交接計量的精度標(biāo)準(zhǔn),將會在結(jié)算時影響貿(mào)易雙方油氣產(chǎn)量配比。既能克服S2-、Cl-的腐蝕,又能保證流量計的精度要求,采用了外夾式超聲波流量計的計量方式,避免了腐蝕,提高了精度,并且不用頻繁更換接觸腐蝕性介質(zhì)的元件,滿足了工程的需求。
1 工程現(xiàn)狀
塔里木某作業(yè)區(qū)井流物中含H2S及Cl-離子,其中H2S分壓為0.050~1.1MPa,Cl-離子濃度為2000~80000mg/L。水中含H+、S2-、Cl-、 SO42-、Na+、Mg2+離子。 H+ + Cl-=HCl,2H+ + SO42- =H2 SO4。鹽酸與硫酸均為強酸,與鋼材中鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。Mg2+離子破壞合金中的Mo(鉬)。井流物對奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼均具有較強腐蝕性?,F(xiàn)場配備的旋進旋渦流量計的旋渦發(fā)生體材質(zhì)為316L,此材質(zhì)抗H2S及Cl-離子腐蝕較差,導(dǎo)致流量計腐蝕。
2 氣體流量計比選
2.1 智能旋進旋渦流量計
智能旋進旋渦流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償?shù)牧髁坑嫛,F(xiàn)場所需更換流量計即為此形式流量計,在現(xiàn)場生產(chǎn)中已得到證實此流量計不適用于塔里木油田作業(yè)區(qū)的油氣介質(zhì)。介質(zhì)腐蝕了流量、壓力、溫度傳感器,流量計損壞。
2.2 渦輪流量計
渦輪流量計適合于介質(zhì)比較干凈、對潤滑油不相溶的介質(zhì),塔里木油田作業(yè)區(qū)井流物中主要成分是天然氣及凝析油,凝析油能夠溶解渦輪流量計軸承中的潤滑油。天然氣中攜帶凝析油,渦輪流量計不適合凝析油油氣田。
2.3 玻璃管流量計
玻璃管流量計可以用非金屬材料制造,但是承壓能力滿足不了塔里木油田作業(yè)區(qū)的工況。
2.4 孔板流量計
孔板流量計可以用于氣體、液體流量計,weiyi的要求是紊亂流體。符合塔里木油田作業(yè)區(qū)的設(shè)計條件。
2.5 超聲波流量計
超聲波流量計有兩種形式,一種是在線的,用于高精度測量氣體或液體流量。一種是外夾式超聲波流量計,用于管徑大于DN50的工藝管道測量氣體或液體流量,價格比在線的略低,精度比在線的略低,高于商品貿(mào)易計量要求的精度。外夾超聲波流量計不受介質(zhì)的腐蝕性影響,從性能上滿足本工程需要。
2.6 比選結(jié)果
針對塔里木油田作業(yè)區(qū)介質(zhì)腐蝕性,天然氣計量儀表選用以下兩種方案:
3 流量計選型
孔板加工精度<0.1%,多參數(shù)流量差壓變送器精度0.075%,溫度變送器精度 <0.2%,直管段精度<0.2%,計量器局理論綜合精度<0.5%,介質(zhì)組分變化導(dǎo)致的精度<2.5%,因為腐蝕孔板zui大孔徑偏差<1%,SQRT(0.10.1+0.0750.075+0.20.2+0.20.2+0.50.5+2.52.5+11)=2.76,因此工程選用的流量計平均估算誤差<3%。外夾式超聲波流量計管徑150mm,根據(jù)不同的工況,精度為2%~5%,量程比是150:1。
根據(jù)《流量儀表設(shè)計選型規(guī)范》Q/SY TZ 0239-2014中第4章所述,油田公司內(nèi)部單位之間天然氣濕氣交接計量應(yīng)滿足二級計量標(biāo)準(zhǔn);根據(jù)第5章中5.1.1所述,二級計量系統(tǒng)的zui大允許誤差應(yīng)在10%以內(nèi),故所選孔板流量計和外夾式超聲波流量計均滿足交接計量的需求。
4 儀表材質(zhì)選擇
孔板流量計的直管段內(nèi)壁、整流器噴涂聚氯乙烯??装逶褂?16L,定期依據(jù)腐蝕情況更換一片同規(guī)格孔板元件(板片)及引壓管路。多參數(shù)差壓流量變送器膜盒鍍金。流量計安裝在氣相出口介質(zhì)向下立罐上,避免含沙對孔板流量計的影響。外夾式超聲波流量計,因為不接觸腐蝕性介質(zhì),并無特殊的材質(zhì)要求。
5 結(jié)束語
塔里木油田作業(yè)區(qū)天然氣計量選用外夾式超聲波流量計。從精度上滿足了交接計量的需求,流量檢測儀表并不與腐蝕性介質(zhì)接觸,也避免了介質(zhì)對儀表的腐蝕,滿足了塔里木油田作業(yè)區(qū)工程實踐的需求。
儀器儀表是工業(yè)化進程的基石,只有選用工業(yè)現(xiàn)場選用合適的儀表,才能夠事半功倍,自動化流程才能夠更加自動化。