幾種石油計(jì)量?jī)x表的應(yīng)用

【摘要】本文主要闡述了不同類型容積式儀表的特點(diǎn)、渦輪流量計(jì)的使用、差壓式流量計(jì)的應(yīng)用等問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】石油計(jì)量表；應(yīng)用；容積式儀表

1、不同類型容積式儀表的特點(diǎn)

（1）橢圓齒輪流量計(jì)。安裝在計(jì)量腔內(nèi)的一對(duì)相互嚙合的橢圓齒輪，在流體的作用下交替相互驅(qū)動(dòng)，各自繞軸旋轉(zhuǎn)。齒輪與殼體之間有一新月形計(jì)量室，齒輪每轉(zhuǎn)一周就排出4份固定的容積，所以，由齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)就能計(jì)出流體流過(guò)的總量。

橢圓齒輪流量計(jì)對(duì)流體的清潔度要求較高，若被測(cè)介質(zhì)過(guò)濾不清，齒輪很可能被固體異物卡死而停止測(cè)量。其另一不足之處是齒輪既作計(jì)量之用又作驅(qū)動(dòng)之用，使用日久齒輪磨損后，齒輪與殼體之間所構(gòu)成的新月形計(jì)量室容積相應(yīng)增大，齒輪與殼體之間的間隙也相應(yīng)增大，造成泄漏增大，這兩個(gè)因素都使得儀表示值偏低。在儀表超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，磨損加速。

（2）腰輪流量計(jì)。在腰輪流量計(jì)中，由腰輪同殼體所組成的計(jì)量室和腰輪轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)量。

由于同計(jì)量精確度密切相關(guān)的是腰輪，而驅(qū)動(dòng)由專門的驅(qū)動(dòng)齒輪擔(dān)任，所以，驅(qū)動(dòng)齒輪的磨損不影響計(jì)量精確度。另外，按力學(xué)關(guān)系分析.主動(dòng)輪對(duì)從動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)輪傳遞，兩個(gè)腰輪之間無(wú)明顯摩擦，因此，腰輪磨損極微小，這一特點(diǎn)使得腰輪流量計(jì)能長(zhǎng)期保持較高的測(cè)量精確度。

（3）旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)。顯著的特點(diǎn)是其最大、最小流量比相同口徑的其他容積式流量計(jì)都小，主要用于各種工業(yè)爐窯等燃油計(jì)量。由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，該儀表要水平安裝。在投入使用前要利用所設(shè)的排氣螺塞進(jìn)行排氣，以保證計(jì)量精確度。

（4）彈性刮板式流量計(jì)。上述的幾種容積式流量計(jì)盡管具有較高的計(jì)量精確度，但有一個(gè)共同的弱點(diǎn)，就是要求流經(jīng)流量計(jì)的介質(zhì)清潔，介質(zhì)中固體顆粒不可大于轉(zhuǎn)子與殼體之間所存在的最小間隙，不然可能導(dǎo)致流量計(jì)卡死或因磨損而誤差顯著增大。因此，要求在流量計(jì)的上游安裝過(guò)濾器，過(guò)濾網(wǎng)的目數(shù)一定按所采用的流量計(jì)合理選擇。而在雜質(zhì)量較多的場(chǎng)合，過(guò)濾器容易堵塞，需進(jìn)行頻繁的清洗，而使管線不能正常輸液，例如未經(jīng)處理的井口原油。

彈性刮板流量計(jì)是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的容積式流量計(jì)，它作為計(jì)量部件的轉(zhuǎn)子和刮板與計(jì)量腔為彈性接觸，刮板具有較大的回彈余地。即使介質(zhì)中含有較多雜質(zhì)、固體粒度較大，也能正常工作，不能出現(xiàn)卡死和嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象。與腰輪流量計(jì)相比，具有運(yùn)行無(wú)脈動(dòng)和噪聲小的優(yōu)點(diǎn)。但計(jì)量精確度不如腰輪高，通常能做到±1%R；使用氟橡膠作彈性材料時(shí)，使用溫度可達(dá)130℃。

（5）螺桿式流量計(jì)。亦稱雙螺旋流量計(jì)和雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)，它由兩個(gè)以徑向螺旋線間隔套裝的螺旋狀轉(zhuǎn)子組成，在液體從正方向流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與測(cè)量室殼體將流入的液體分割成已知體積的 “液塊”并排出，液體流量與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)成正比。

螺桿式流量計(jì)具有橢圓齒輪、腰輪流量計(jì)等高精確度的優(yōu)點(diǎn). 但消除了橢圓齒輪、腰輪流量計(jì)等所固有的流量脈動(dòng)和噪聲大的缺點(diǎn)。由于特殊設(shè)計(jì)的螺旋轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩一定，等速回轉(zhuǎn)，等流量，無(wú)脈動(dòng)，無(wú)噪聲。由于一對(duì)轉(zhuǎn)子排量大，因此相同流量上限的儀表，螺桿式流量計(jì)體積小得多，重量范圍度寬，最大可達(dá)300：1。而在液體黏度很高 （100mPa.s） 時(shí)，由于流量上限受儀表兩端壓差制約，范圍度有一定程度下降。

2、渦輪流量計(jì)的使用

渦輪流量計(jì)在石油成品流量測(cè)量中廣泛應(yīng)用，這是由于石油本身是良好的潤(rùn)滑劑，在流量計(jì)量過(guò)程中能對(duì)軸和軸承進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，對(duì)儀表的長(zhǎng)時(shí)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)有利。軸和軸承經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的渦輪流量計(jì)甚至在難度較高的液化石油氣流量測(cè)量中，也獲得了成功應(yīng)用。

（1）優(yōu)點(diǎn)：①精確度高；②重復(fù)性好；③范圍度較寬；④慣性小，響應(yīng)快；⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；⑥耐高壓，耐腐蝕。

（2）缺點(diǎn)分析

①渦輪軸承與軸之間的摩擦造成磨損，使儀表準(zhǔn)確度出現(xiàn)變化，用于貿(mào)易結(jié)算的表計(jì)必須定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

②一般渦輪流量計(jì)不適用于高黏度流體，隨著黏度的增大，流量計(jì)量下限值提高，范圍度縮小. 線性度變差。

③對(duì)流體的潔凈程度要求較高，流量計(jì)前要加裝過(guò)濾器，濾網(wǎng)目數(shù)與儀表口徑有關(guān)，小口徑目數(shù)多些.大口徑目數(shù)少些。

3、差壓式流量計(jì)

容積式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)由于精確度高，在油品計(jì)量中廣泛應(yīng)用，但壽命和可靠性不高，特別是轉(zhuǎn)子式容積流量計(jì)安全性不高，所以，在過(guò)程控制油品流量測(cè)量中，由于精確度要求不高，首先要滿足可靠性，常優(yōu)先選擇差壓流量計(jì)。例如石油煉制中的油品流量測(cè)量，工業(yè)燃油流量測(cè)量。

差壓式流量計(jì)在油品流量計(jì)量中的應(yīng)用同在水流量測(cè)量中的差異主要是黏度和冷卻后易堵兩個(gè)問(wèn)題，有些牌號(hào)的油品黏度較高，為不使流量測(cè)量下限被抬高，一般選用噴嘴節(jié)流裝置。原油、重油、渣油等被加熱后才能在管道中正常輸送的流體，為避免由于冷卻而堵塞引壓管線，常采用沖洗油隔離和干脆取消引壓管線而采用帶隔離膜片的法蘭式差壓變送器直接裝在取壓目上。有些測(cè)量對(duì)象，流體中雜質(zhì)含量較高，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置易由于固形物沉積和對(duì)銳緣的磨損而失準(zhǔn)，常采用楔形節(jié)流件。沖洗油經(jīng)恒節(jié)流孔對(duì)取壓口連同短管進(jìn)行連續(xù)沖洗，高低壓管沖洗流量近似相等，對(duì)儀表零點(diǎn)的影響可忽略。這一措施能避免黏稠物堵塞取壓管，同時(shí)，在流體溫度很高時(shí)，可以降低與差壓變送器測(cè)量頭接觸的流體溫度。

4、內(nèi)錐式流量計(jì)

由于它用懸掛于管道中央的一個(gè)錐形桶來(lái)節(jié)流，所以，耐磨性好，在測(cè)量含有固體顆粒的液體時(shí)，有顯著的優(yōu)越性。因流體在內(nèi)錐與管壁之間所構(gòu)成的環(huán)縫中流過(guò)，因此，在測(cè)量濕氣體和飽和蒸汽時(shí)，不會(huì)積液。由于流體在由內(nèi)錐與管壁所構(gòu)成的環(huán)形通道中流過(guò)時(shí)，流通截面積逐漸縮小，流速加大，所以，具有整流作用，對(duì)上游阻流件不敏感。由于它須在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上逐臺(tái)標(biāo)定，能把標(biāo)定點(diǎn)誤差在二次表中進(jìn)行校正，精度高。在測(cè)量氣液、氣固兩相流方面優(yōu)勢(shì)明顯。