[摘(zhai)要]基于加(jia)拿大某油(you)砂項目進(jin)行了研究(jiu)。該項目在(zai)👉采集✂️油⭐砂(sha)的過程中(zhong)使用蒸汽(qi)輔助重力(li)驅油技術(shu)，因此在蒸(zheng)汽管線上(shang)選用渦街(jie)流量計 作(zuo)爲流量監(jian)測與測量(liang)的設備。本(ben)文闡述了(le)渦街流量(liang)計的工作(zuo)原理、工作(zuo)特點、設計(ji)工況、安裝(zhuang)要求等。
　　在(zai)海洋石油(you)平台的工(gong)藝測量中(zhong)，需要被測(ce)量的流體(ti)介質多種(zhong)多樣，包括(kuo)原油、柴油(you)、天然氣、海(hai)水、淡水🤟、蒸(zheng)汽等。不同(tong)的測量流(liu)體的特性(xing)、管徑、流量(liang)範圍、流體(ti)的穩定性(xing)都對測量(liang)結果有着(zhe)重要影響(xiang)。本文基于(yu)加拿大某(mou)油砂項目(mu)的設計基(ji)礎_上進🈲行(hang)研究。油砂(sha)在開采過(guo)程中采取(qu)的是SAGD技術(shu)即蒸🔆汽輔(fu)助重力驅(qu)油技術，該(gai)技術是在(zai)油砂礦層(ceng)裏鑽兩個(ge)水平井，-一(yi)個位于油(you)砂礦底部(bu)，另一個位(wei)于其上部(bu)的蒸汽注(zhu)入井，加熱(re)油砂層🤩以(yi)降低稠油(you)的黏度，流(liu)入下面底(di)部的井，再(zai)用泵送至(zhi)地面進🐉一(yi)步處理。本(ben)文🚶‍♀️研究蒸(zheng)汽注入管(guan)線上的渦(wo)街流量計(ji)在該種工(gong)況下的選(xuan)型以及在(zai)安裝使用(yong)過程中如(ru)何應用。在(zai)海洋石油(you)平台的設(she)計過程中(zhong)，蒸⚽汽管❗線(xian)是較少遇(yu)到的。因此(ci)，這種高㊙️溫(wen)蒸汽管線(xian)與海洋石(shi)油平台各(ge)個工藝管(guan)線上儀表(biao)的💚選型和(he)安裝存在(zai)着一定的(de)差異⚽。
1概述(shu)
1.1工作原理(li)
　　渦街流量(liang)計是在流(liu)體中安放(fang)一根(或多(duo)根)非流線(xian)型組流🐅體(ti)🔴，流體在阻(zu)流體兩側(ce)交替地分(fen)離釋放出(chu)兩串規則(ze)的漩♍渦，在(zai)一定😘的流(liu)量範圍内(nei)漩渦分離(li)頻率正比(bi)于管道内(nei)的平均流(liu)速，通過采(cai)用各種形(xing)式的檢測(ce)元件測出(chu)漩渦頻率(lü)就可推算(suan)出流體的(de)流量。
1.2工作(zuo)特點
①渦街(jie)流量計結(jie)構簡單牢(lao)固，安裝維(wei)護方便;②适(shi)用于多種(zhong)流體，如液(ye)體、氣體、蒸(zheng)汽等;③與差(cha)壓式、轉子(zi)流量✏️計相(xiang)比，精确度(du)較高;④壓損(sun)小;⑤輸出與(yu)流量成正(zheng)比的🔅脈沖(chong)信号，适用(yong)于總量🈲計(ji)量，無零點(dian)漂移;⑥不适(shi)用于強震(zhen)動場所;⑦不(bu)适用于低(di)雷諾數測(ce)量，在高黏(nian)度、低💁流速(su)、小口徑情(qing)況下的應(ying)❤️用受到限(xian)制🏃。
1.3技術要(yao)求
　　在高精(jing)度和寬調(diao)整要求的(de)場合不适(shi)宜選擇渦(wo)街♊流量計(ji)🏃🏻。渦街流量(liang)計通常用(yong)于氣體/蒸(zheng)汽應用和(he)任何相對(dui)清潔、低黏(nian)度🥵、非磨蝕(shi)性的流體(ti)。若被測流(liu)量爲兩相(xiang)狀态，不得(de)選用渦街(jie)流量計。渦(wo)💚街流量計(ji)不适用于(yu)流量計算(suan)結果雷諾(nuo)數☔小于20000的(de)黏性液體(ti)以及雷諾(nuo)數小于5000的(de)黏性氣體(ti)/蒸汽。渦街(jie)流量計不(bu)應用于夾(jia)帶固體顆(ke)粒的工藝(yi)系統。
　　渦街(jie)流量計應(ying)按廠家的(de)結構進行(hang)安裝。除非(fei)廠家有特(te)殊⛹🏻‍♀️說明，否(fou)則渦街流(liu)量計的安(an)裝應至少(shao)須遵循.上(shang)遊直管段(duan)🔴20倍的管線(xian)🎯直徑，下遊(you)直管段5倍(bei)的管線直(zhi)徑。渦街流(liu)量計一🌈般(ban)都在🌈廠家(jia)進✉️行校.準(zhun)，但仍需要(yao)定期檢查(cha)。檢查時，如(ru)果工藝系(xi)統不能關(guan)閉，那麽應(ying)該安裝合(he)适的旁路(lu)隔離閥和(he)管道以便(bian)于後期的(de)檢查和維(wei)🐪護。
2設計工(gong)況
2.1工藝介(jie)質及參數(shu)
　　該項目所(suo)處地區的(de)環境溫度(du)爲-41℃至35℃,本文(wen)研究的渦(wo)街🈲流量計(ji)用于高壓(ya)蒸汽管線(xian)，測量的介(jie)質是蒸汽(qi)，最大壓力(li)爲6000kPa·g，最大流(liu)🌐量爲20833kg/h，蒸汽(qi)最高溫度(du)爲277℃。
2.2蒸汽管(guan)線的選型(xing)及參數
　　蒸(zheng)汽管線選(xuan)用碳鋼材(cai)質，管線的(de)設計壓力(li)爲7830kPavg，管線的(de)設計溫度(du)爲295℃，由于該(gai)項目的環(huan)境溫度較(jiao)低，因此👄需(xu)要對該系(xi)統🈲的管線(xian)做保溫處(chu)理。
3渦街流(liu)量計的安(an)裝
　　渦街流(liu)量計在安(an)裝時應參(can)考ISO圖、典型(xing)安裝圖、3D模(mo)型，安裝步(bu)驟及方式(shi)應與廠家(jia)的操作指(zhi)南一緻。
3.1安(an)裝要求
　　渦(wo)街流量計(ji)不宜安裝(zhuang)在測量液(ye)體容易發(fa)生汽化的(de)🈲位✍️置，也不(bu)适宜安裝(zhuang)在振動的(de)管道上。潔(jie)淨氣體、蒸(zheng)汽和液體(ti)的大中流(liu)量，可以選(xuan)用渦街流(liu)量計。低速(su)流體及黏(nian)度大的液(ye)體測量，不(bu)适宜選用(yong)渦街流量(liang)計。對直管(guan)段的要求(qiu):上遊爲15~50D(D爲(wei)管線直徑(jing));.上遊加🌈整(zheng)流器時，上(shang)遊不小于(yu)10D，下遊至少(shao)爲5D。.
3.2垂直安(an)裝
　　渦街流(liu)量計在安(an)裝時，工藝(yi)管線的設(she)計應保證(zheng)儀表主體(ti)内介質要(yao)保持充滿(man)，不能有空(kong)氣殘留。一(yi)般情況下(xia)，在不影響(xiang)精度的⛱️情(qing)況下，渦街(jie)流量計可(ke)以在任何(he)方向安裝(zhuang)，但是✌️要滿(man)足以下要(yao)求。渦街流(liu)量計垂直(zhi)管線上安(an)裝時，測量(liang)不同的介(jie)質的渦街(jie)流量計的(de)安裝方向(xiang)不同。如圖(tu)1所示。
 
3.3水平(ping)安裝.
　　對于(yu)蒸汽和固(gu)體含量少(shao)的流體，建(jian)議将流量(liang)計與電子(zi)💘設備安裝(zhuang)在管道的(de)-側。這将使(shi)潛在的測(ce)量誤差爲(wei)最小，允許(xu)冷凝物或(huo)固體在不(bu)中斷漩渦(wo)的情況下(xia)在出料杆(gan)下流動。
　　對(dui)于水平安(an)裝，最優朝(chao)向是把電(dian)子裝置安(an)裝在管道(dao)💃🏻的側面。在(zai)液體應用(yong)中，這種安(an)裝方式能(neng)夠避免進(jin)入空氣❄️或(huo)者是固體(ti)沖擊漩渦(wo)發生器以(yi)及幹擾🔱發(fa)生體的頻(pin)率🙇‍♀️。在氣體(ti)或蒸汽管(guan)線的應用(yong)中，這種✏️安(an)裝方式能(neng)夠避免📧冷(leng)凝液體幹(gan)擾漩渦發(fa)生器及其(qi)頻率，如圖(tu)2所示。
 
3.4蒸汽(qi)管線
　　渦街(jie)流量計安(an)裝在蒸汽(qi)管線上，其(qi)渦街流量(liang)計所在的(de)管💯線不能(neng)設計圖3所(suo)示的S型，因(yin)爲這種設(she)計形式容(rong)易引🌈起凝(ning)🎯液返流到(dao)渦街流量(liang)計中，進而(er)引起儀表(biao)設備的損(sun)壞。
 
3.5搬運及(ji)檢查
　　渦街(jie)流量計包(bao)括本體及(ji)變送器兩(liang)部分，渦街(jie)流量計⭕在(zai)搬🔞運過程(cheng)中應小心(xin)進行，不能(neng)用手直接(jie)托住變送(song)器的位置(zhi)進行搬運(yun)。應仔細核(he)查渦街流(liu)量計所帶(dai)的附件并(bing)進行核對(dui)，對于渦街(jie)流👣量計本(ben)體的溫度(du)探測不能(neng)進行拆卸(xie)，對溫度探(tan)測的探針(zhen)部分的保(bao)護套要等(deng)到現場施(shi)🔞工時才能(neng)摘下，以免(mian)損傷🌈探針(zhen)。
3.6安裝方向(xiang)
　　渦街流量(liang)計在現場(chang)安裝時，要(yao)求安裝方(fang)向爲:管線(xian)的介質流(liu)向與渦街(jie)流量計本(ben)體所示流(liu)量方向一(yi)緻。變送器(qi)的安裝方(fang)🔴向應90°或270°安(an)裝，如圖4所(suo)示。
 
3.7法蘭安裝(zhuang).
　　渦街流量(liang)計調整好(hao)方向後進(jin)行法蘭對(dui)接安裝，安(an)裝💃時🤩選擇(ze)合适等級(ji)的法蘭墊(nian)片及螺栓(shuan)，并按照廠(chang)🌂家的指導(dao)作業書進(jin)行安裝。
3.8溫(wen)度探測傳(chuan)感器安裝(zhuang)
　　渦街流量(liang)計本體安(an)裝完成後(hou)，将溫度傳(chuan)感器探針(zhen)的⭐保護裝(zhuang)置摘除，并(bing)把溫度傳(chuan)感器的探(tan)針插到流(liu)量計♊本體(ti)底部的孔(kong)中。用手擰(ning)緊後，再按(an)照廠家的(de)要求進行(hang)安裝。如圖(tu)5所示。
 
4電氣(qi)連接
　　渦街(jie)流量計工(gong)藝安裝完(wan)成後，需要(yao)連接變送(song)器部分。渦(wo)街流量計(ji)變送器的(de)電氣接口(kou)一-般爲1/2NPT。變(bian)送器的電(dian)氣接口方(fang)向不應朝(chao)㊙️上，避免液(ye)體或者雜(za)質殘留。變(bian)送器的接(jie)🐉線應按照(zhao)設計🔞的端(duan)子🈚圖的要(yao)求進行接(jie)線，具體接(jie)線步驟如(ru)圖6所♉示。
 
5總(zong)結
　　由于渦(wo)街流量計(ji)自身的特(te)點，因此在(zai)海上平台(tai)的設🚩計安(an)👌裝中應用(yong)較少。本文(wen)主要根據(ju)油砂項目(mu)中遇到的(de)渦街流量(liang)計，針對此(ci)種工況下(xia)如何進行(hang)安裝進行(hang)闡述及論(lun)證，并可對(dui)今後相同(tong)工況及類(lei)似工藝設(she)計參數的(de)項目提供(gong)參考。

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