本文以某地下儲氣庫頂目為背景介紹了靶式流量計在計量系統(tǒng)設計中的一般設計方法,包括儀表選型以及計量系統(tǒng)設計中靶 式流量計的典型配置等。最后給出了靶式流量計在設計中選型應該注意的問題。

引言

靶式流量計于六十年代幵始應用于工業(yè)流量測量,主要用于 解決高粘度,低雷諾數(shù)流體的流量測量。它除了適用于一般的氣體、 液體以及一般的蒸汽的流量測量以外,還適用于漿液介質、懸浮顆 粒介質、易結晶凝結介質、臟污沉淀介質、腐蝕性介質以及高粘度介 質。諸如重油、瀝清、礦漿、焦油、淬火油、有機酸、非導電流體等等, 同時還具有一定的抗脈動流的能力。在石油化工界得到了廣泛應 用。本文將簡單介紹靶式流量計的原理和特點,并初步探討靶式流 量計在設計中的選型等。

1.靶式流量計簡介

靶式流量計是進行高粘度、低雷諾數(shù)流體流量測量的一種通 用性較強的新型流量測量儀表。靶式流量計與其他流量計相比較, 更具獨特的優(yōu)點：結構簡單,安裝維護方便,價格低廉,在檢測過程 中不易堵塞和堆積臟污物。和節(jié)流裝置相比較,可省去導壓管、冷凝 器、集氣器、沉降器、隔離器及噴吹系統(tǒng)等,減少了運行維護量。靶式 流量變送器用實際介質標定時’精度可達1 ’具有靈敏度高’測量范 圍寬等特點。

2.靶式流量計測量原理

介質流動時,流動質點沖擊在靶上,靶的受力作用在靶桿上,使 之產生微小的位移（2?3mm ),靶的受力經不繡鋼桿傳遞給壓敏電 阻應變片,經應變片電橋把力轉換成與流速的平方成正比關系的電

靶板的受力經不銹鋼靶桿傳遞給壓敏電阻應變片，再經應變片 電阻構成的惠斯登電橋把力轉換成與流速平方成正比的電信號，通 過將傳感器輸出電壓△ U進行處理，可計算出流量。

3.靶式流量計在設計中的選型參考

首先要了解被測對象的參數(shù)，包括介質組分，流量范圍（最大流 量、最小流量、正常流量），工作壓力，溫度，黏度，管道內徑，允許壓 力損失量；然后通過輔助計算把被測流體流量換算為標況下標準介 質流量，再計算最大流量靶板受力卩冊似及最小流量靶板受力Fmin! Fmax超過最大允許值會損壞儀表凡加小于最小允許值會造成分辨 率不足;最后根據(jù)輔助計算得到的流量范圍，管道雷諾數(shù)、初選□徑 及J3值，從產品說明書中技術參數(shù)表査得流量系數(shù)值，要求最小雷 諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)。

4.應用實例

本研究以某天然氣地下儲氣庫頂目中井□注采雙向計量中選 用的靶式流量計為例，淺談靶式流量計在設計中的選型。

4.1工藝要求

注氣流程：集配氣站接收注采及采鹵站來氣，通過流量計對單 井氣量進行計量，計量后通過單井管線（DN80)注入到井口。

采氣流程：氣井中儲存高壓含飽和水天然氣通過單井管線 (DN80)返輸至注采站，集配氣站內設壓力調節(jié)閥，可通過控制調 節(jié)閥的幵度調節(jié)閥后壓力，調節(jié)閥后設重力分離器，分離后的天然 氣經流量計計量后至注采站。

注入氣氣源組分：氫氣0.00mol%，氮氣1.97mol%，二氧化 碳0.45mol%。，硫化氫0.00mol%。，氧硫化碳21.21mol%，甲硫醇 0.01mol%，乙硫醇 0.01mo%，甲烷 97.55mo%，乙烷 0.03mol% 采出氣需脫水處理，處理后與注入氣組分相同。

4.2幾種流量計的選型參考

從表1可以看出，超聲波流量計和靶式流量計是比較好的選 擇，但因采出的天然氣高壓且含飽和水，應注意以下幾點：

超聲波流量計在小□徑時精度很低。易受氣泡、結垢、泵 及其它聲源混入的超聲雜音干擾、影響測量精度。

安裝要求高，直管段要求嚴格，否則離散性差，測量精度 低，安裝的不確定性，會給流量測量帯來較大誤差。測量管道因結垢，會嚴重影響測量準確度，帯來顯著的測量誤差，甚至在嚴重時儀 表無流量顯示。

(3 )介質含水時，影響信號的發(fā)射接收，測量數(shù)值波動大，甚 比靶式流量計價格高太多。

綜上所述，地下儲氣庫頂目中井□注采雙向計量中選用靶式流 量計是性價比最高的流量計。

5.結語

本文對氣體流量計量儀表進行了簡要介紹和對比，通過地下儲 氣庫頂目中的運用給出了優(yōu)先選用靶式流量計的原因。在工藝參數(shù) 確定后，確定流量計的選型是系統(tǒng)設計中重要的一個過程，合理的 配置結果不僅能保證精度，還可以使投資最優(yōu)化，本文給出了詳細 的系統(tǒng)設計過程。在流量計的選型中應注意以下幾個問題：

（1）對于不同測量介質選用不同級別和形式的靶式流量計；

（2）計量回路必須考慮前后直管段和閥門安裝位置；

（3）儀表選型必須滿足精度要求；

（4）靶式流量計應采用水平安裝。如果采用垂直安裝時，介質 的流向應該為由下至上流過。