摘要：整(zheng)流器作(zuo)爲氣體(ti)平整裝(zhuang)置，其作(zuo)用是将(jiang)天然氣(qi)的流态(tai)從紊流(liu)變爲平(ping)流，從而(er)使後端(duan)标準孔(kong)闆流量(liang)計 的計(ji)量更加(jia)正确。爲(wei)了有效(xiao)提高整(zheng)流器在(zai)天然氣(qi)生産中(zhong)的使用(yong)效果、延(yan)長其使(shi)用壽命(ming)、解決整(zheng)流器🏒在(zai)天然氣(qi)✂️生産與(yu)計量過(guo)程中所(suo)面臨的(de)清洗困(kun)難、維護(hu)不便等(deng)問題，以(yi)天然氣(qi)計量中(zhong)具有代(dai)表性的(de)管式整(zheng)流器爲(wei)研究對(dui)象，分析(xi)了現用(yong)管式整(zheng)流器🔆在(zai)生産過(guo)程中的(de)弊端與(yu)💛不足，針(zhen)對性地(di)提出了(le)解決方(fang)法。研究(jiu)❄️結果表(biao)明：經過(guo)對🥵現有(you)管式整(zheng)流🌐器的(de)優化，克(ke)服了傳(chuan)統整流(liu)器拆裝(zhuang)工藝繁(fan)瑣、作業(ye)風險高(gao)等不足(zu)，提高了(le)現🔴場作(zuo)業的安(an)全性，原(yuan)創性地(di)研制了(le)一種可(ke)在線維(wei)護的體(ti)積流量(liang)計整流(liu)器。結論(lun)🧡認爲，所(suo)設計的(de)新型整(zheng)流器克(ke)服了現(xian)有技術(shu)的不足(zu)，解決了(le)整🌈流器(qi)使用過(guo)程🐕中拆(chai)裝工藝(yi)繁瑣、作(zuo)業風險(xian)🈲高等問(wen)題，符合(he)國家規(gui)定的使(shi)用标準(zhun)，有效提(ti)高了整(zheng)流❌器清(qing)洗與維(wei)護的效(xiao)率。
0引言(yan)
　　天然氣(qi)作爲清(qing)潔能源(yuan)，其需求(qiu)量随着(zhe)社會的(de)發展逐(zhu)年☀️增大(da)，與之相(xiang)應的是(shi)對天然(ran)氣計量(liang)的精度(du)要求高(gao)。目前，天(tian)然氣計(ji)量廣泛(fan)使用标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)。其原理(li)👉是以流(liu)體進入(ru)孔闆前(qian)、後所形(xing)♉成的壓(ya)差爲基(ji)礎，通過(guo)🛀理想流(liu)态下的(de)經驗🔞公(gong)式結合(he)👣數學模(mo)型㊙️進行(hang)計算，得(de)出具體(ti)數值。實(shi)際使用(yong)過程中(zhong)管内流(liu)态是否(fou)能滿足(zu)相應要(yao)求是計(ji)❤️量精度(du)的關鍵(jian)。通過前(qian)人研究(jiu)表明，影(ying)響流量(liang)計精度(du)的因素(su)較多，特(te)别是氣(qi)體流态(tai)對計量(liang)精度的(de)影響。現(xian)階段我(wo)國所使(shi)用的整(zheng)流器爲(wei)固定式(shi)結構，但(dan)其存在(zai)較多缺(que)陷，因此(ci)提出一(yi)種可在(zai)🧡線維護(hu)🌍的體積(ji)流量計(ji)整流器(qi)的設計(ji)思路，其(qi)使用、維(wei)護方便(bian)，無需繁(fan)瑣的工(gong)藝流程(cheng)，使操作(zuo)人員的(de)勞動強(qiang)度及作(zuo)業風險(xian)得以降(jiang)低，工作(zuo)效率提(ti)高的同(tong)時還可(ke)節約生(sheng)👉産成🔞本(ben)♈。
1固定式(shi)整流器(qi)缺陷分(fen)析
　　整流(liu)器爲氣(qi)體平整(zheng)裝置，安(an)裝于标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)的前端(duan)，其作用(yong)是将天(tian)然氣的(de)流态從(cong)紊流變(bian)爲平流(liu)，從而使(shi)後端♉标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)的計量(liang)更加正(zheng)确🌂。目前(qian)所使用(yong)的整流(liu)器均爲(wei)固定式(shi)結構（圖(tu)1）。
 
　　整流器(qi)在工作(zuo)過程中(zhong)，由于氣(qi)流所攜(xie)帶的雜(za)質會使(shi)❤️管内堆(dui)積污垢(gou)，引起管(guan)束内部(bu)堵塞或(huo)半堵塞(sai)，易形成(cheng)紊流，使(shi)整🈲流效(xiao)果變差(cha)。通過對(dui)現有固(gu)定式整(zheng)♻️流器結(jie)構及使(shi)用效果(guo)分析，主(zhu)♉要存在(zai)以下不(bu)足：①維護(hu)、清洗時(shi)必須要(yao)實施關(guan)井、放🔆空(kong)、置換等(deng)一系列(lie)流程倒(dao)換及停(ting)産斷氣(qi)等操作(zuo)，工作程(cheng)序繁瑣(suo)，不但影(ying)♊響氣井(jing)的正常(chang)生産，還(hai)影響對(dui)下遊天(tian)然氣用(yong)戶的正(zheng)常供氣(qi)；②整流器(qi)作爲計(ji)🈲量裝置(zhi)的一部(bu)分，與計(ji)量精度(du)密切相(xiang)關，若長(zhang)☀️時間不(bu)清洗，會(hui)降低整(zheng)流效果(guo)，使紊流(liu)加👨‍❤️‍👨重，影(ying)響計量(liang)的正确(que)率，對企(qi)業經濟(ji)效益造(zao)成直接(jie)影響；③若(ruo)🍉在拆卸(xie)、更換的(de)過程中(zhong)遇到有(you)毒☔或高(gao)壓氣流(liu)，可能會(hui)對操🔴作(zuo)人員的(de)人身安(an)全造成(cheng)🥵威脅。
2新(xin)型整流(liu)器設計(ji)思路與(yu)特點
2.1工(gong)作原理(li)
　　設計改(gai)進以分(fen)體式閥(fa)腔爲基(ji)礎，通過(guo)滑闆閥(fa)的阻隔(ge)🏃🏻将其分(fen)爲上、下(xia)兩個閥(fa)腔，并在(zai)工作中(zhong)利用齒(chi)輪軸逐(zhu)層傳㊙️遞(di)的方式(shi)将整流(liu)管（闆）從(cong)下閥腔(qiang)移至上(shang)閥腔。通(tong)過放空(kong)閥平衡(heng)上閥腔(qiang)😄與外界(jie)壓力，安(an)全取出(chu)整流管(guan)（闆）。在對(dui)其清洗(xi)、維護後(hou)用相同(tong)方式将(jiang)其✂️安裝(zhuang)歸位。
2.2結(jie)構設計(ji)
　　根據國(guo)家标準(zhun)（GB／T21446-2008）規定，标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)整流器(qi)分爲兩(liang)種：一種(zhong)爲管束(shu)式，即整(zheng)流管；另(ling)一種爲(wei)孔闆式(shi)，即整流(liu)闆。兩者(zhe)均🌈爲固(gu)🐕定式安(an)裝模式(shi)。新型整(zheng)流器在(zai)固定式(shi)整流器(qi)結構的(de)基礎上(shang)，以國家(jia)标準爲(wei)依據，利(li)用閥腔(qiang)阻隔結(jie)構，結合(he)齒輪🌈傳(chuan)動原理(li)進行設(she)計，使其(qi)滿足對(dui)管束式(shi)及孔闆(pan)式的使(shi)用需求(qiu)（圖2）。
　　裝置(zhi)整體爲(wei)上、下雙(shuang)閥腔式(shi)，外部通(tong)過閥體(ti)固定螺(luo)絲使其(qi)相連，閥(fa)腔内部(bu)通過滑(hua)閥的移(yi)動上、下(xia)阻隔。整(zheng)流👉管（闆(pan)🌈）安放于(yu)下閥腔(qiang)💰下部，兩(liang)端與輸(shu)氣管道(dao)相🌈接，内(nei)部可使(shi)氣流平(ping)穩流通(tong)。整流管(guan)（闆）兩端(duan)外側設(she)有齒輪(lun)槽，下閥(fa)腔底部(bu)爲排污(wu)槽，排污(wu)槽順氣(qi)流方💜向(xiang)的一側(ce)安裝有(you)排污閥(fa)🍉。下閥腔(qiang)上部兩(liang)端安裝(zhuang)有✨齒輪(lun)軸，其轉(zhuan)動時可(ke)帶動整(zheng)流管（闆(pan)）上下移(yi)動。上閥(fa)腔底部(bu)爲滑閥(fa)，中部兩(liang)端設計(ji)有與下(xia)閥腔相(xiang)同的齒(chi)輪軸，其(qi)作用是(shi)接替下(xia)閥腔齒(chi)輪對🙇🏻整(zheng)流管（闆(pan)）的作用(yong)，上閥腔(qiang)頂部設(she)計有壓(ya)闆😍、頂闆(pan)以及頂(ding)絲，作用(yong)📞爲密封(feng)及固定(ding)整流器(qi)頂🔴部。腔(qiang)體兩側(ce)安裝有(you)輔助設(she)計，如下(xia)閥腔與(yu)上閥腔(qiang)連接處(chu)設有平(ping)衡閥及(ji)注脂口(kou)，上閥腔(qiang)頂部側(ce)面設置(zhi)有放空(kong)閥。
 
注：1.輸(shu)氣管道(dao)；2.排污槽(cao)；3.下閥體(ti)；4.下閥腔(qiang)；5.滑闆；6.滑(hua)闆閥；7.上(shang)閥體；8.上(shang)閥腔；9.平(ping)衡閥；10.放(fang)空閥；11.壓(ya)闆；12.頂闆(pan)；13.頂絲；14.第(di)一驅動(dong)裝置；15.第(di)🔞二驅動(dong)裝🔞置；16.注(zhu)♻️脂孔；17.螺(luo)栓；18.整流(liu)管；19.導闆(pan)齒輪；20.滑(hua)闆齒輪(lun)；21.放空閥(fa)閥腔；22.平(ping)衡閥閥(fa)腔
2.3使用(yong)方法
　　裝(zhuang)置工作(zuo)前，首先(xian)對密封(feng)性進行(hang)檢查，保(bao)證其處(chu)于安全(quan)工作狀(zhuang)态。工作(zuo)時主要(yao)包括整(zheng)流管（闆(pan)）平穩提(ti)🙇🏻升、整流(liu)管（闆）安(an)全取🌂出(chu)以📐及整(zheng)流管（闆(pan)）安裝歸(gui)位三個(ge)部分。整(zheng)流管㊙️（闆(pan)）平穩提(ti)升：打開(kai)平衡閥(fa)，使上閥(fa)腔與下(xia)閥腔連(lian)通，從而(er)平衡上(shang)閥腔與(yu)下閥腔(qiang)内的壓(ya)🏃力。其次(ci)，打開滑(hua)闆閥，驅(qu)動下閥(fa)腔齒輪(lun)軸，将整(zheng)流管🧑🏾‍🤝‍🧑🏼（闆(pan)）從下閥(fa)腔移💁至(zhi)上閥腔(qiang)，接着關(guan)閉滑闆(pan)閥，關💘閉(bi)平衡閥(fa)。整流🐕管(guan)（闆）安全(quan)取出🌍：打(da)開放空(kong)閥，上閥(fa)體通過(guo)放空通(tong)孔與外(wai)界大氣(qi)連通，使(shi)上閥腔(qiang)與外界(jie)的壓力(li)平衡。打(da)🈚開頂絲(si)，取出頂(ding)闆、壓闆(pan)。驅動上(shang)閥腔❄️齒(chi)輪軸，将(jiang)整流管(guan)（闆）從上(shang)閥腔取(qu)出。整流(liu)管（闆）安(an)裝歸位(wei)：将整流(liu)管（闆💘）放(fang)入上閥(fa)腔，驅動(dong)上閥腔(qiang)齒輪軸(zhou)，将整♋流(liu)管🌈（闆）下(xia)放上閥(fa)腔底部(bu)爲止。蓋(gai)好壓闆(pan)、頂闆，安(an)裝🌈頂絲(si)，關閉放(fang)空閥。打(da)開平衡(heng)閥，使上(shang)閥腔與(yu)下閥腔(qiang)内的壓(ya)力平衡(heng)。打開滑(hua)闆閥，驅(qu)動下♉閥(fa)腔齒輪(lun)軸，将整(zheng)流管（闆(pan)）從上閥(fa)腔移至(zhi)下閥腔(qiang)。關閉滑(hua)闆閥，關(guan)閉🙇‍♀️平衡(heng)⭕閥。打開(kai)放空閥(fa)，将上閥(fa)腔氣體(ti)放空，确(que)保上閥(fa)腔内部(bu)壓力平(ping)穩，最後(hou)關閉放(fang)空閥。
2.4性(xing)能特點(dian)
　　設計發(fa)明的新(xin)型整流(liu)器的優(you)勢主要(yao)在于提(ti)取、安裝(zhuang)整流管(guan)的過程(cheng)中無需(xu)截斷流(liu)體或置(zhi)換流體(ti)管路，實(shi)現在線(xian)維護整(zheng)流器。此(ci)外，設計(ji)驅動裝(zhuang)置使整(zheng)流管在(zai)上下閥(fa)腔内穿(chuan)梭時，可(ke)實現整(zheng)流管兩(liang)端同🐉步(bu)升降，使(shi)整流器(qi)安裝與(yu)拆卸🤞快(kuai)捷、簡便(bian)。整個維(wei)護過程(cheng)可避免(mian)高壓流(liu)體給現(xian)場操作(zuo)人員帶(dai)來傷害(hai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，同時也(ye)解決了(le)清洗、更(geng)換整流(liu)器時需(xu)要停産(chan)的問🔱題(ti)。
　　通過上(shang)閥腔齒(chi)輪軸、滑(hua)闆閥、下(xia)閥腔齒(chi)輪軸的(de)配合就(jiu)可移🌐動(dong)管腔内(nei)的整流(liu)管（闆），取(qu)出與安(an)裝歸位(wei)的整個(ge)過程💁簡(jian)單、平穩(wen)、快捷，實(shi)現了在(zai)線維護(hu)整流器(qi)，減少天(tian)然氣或(huo)有毒有(you)害氣體(ti)與操作(zuo)人員的(de)接觸，消(xiao)除了潛(qian)在的危(wei)險☎️。
3新型(xing)整流器(qi)與固定(ding)式整流(liu)器實用(yong)性對比(bi)
　　新型整(zheng)流器較(jiao)傳統固(gu)定式整(zheng)流器在(zai)清洗時(shi)間、清🌈洗(xi)方式、作(zuo)業方式(shi)、計量精(jing)度影響(xiang)以及操(cao)作的安(an)全性方(fang)💜面具有(you)更好的(de)效果，提(ti)高工作(zuo)效率的(de)同時，對(dui)✍️作業期(qi)間的安(an)全性也(ye)有了明(ming)顯保障(zhang)（表1）。同時(shi)，根據相(xiang)關管理(li)規定，計(ji)量💃設備(bei)需在半(ban)年内清(qing)洗、維護(hu)，但⚽受實(shi)際生産(chan)條件的(de)限制，難(nan)以達到(dao)管理規(gui)定要求(qiu)，新型整(zheng)流器📞設(she)🈲計的提(ti)出，可有(you)效解決(jue)無法按(an)期清洗(xi)維護的(de)問題。
 
4經(jing)濟效益(yi)分析
　　固(gu)定式整(zheng)流器從(cong)停産斷(duan)氣開始(shi)完成一(yi)套清洗(xi)流程一(yi)般需要(yao)約4h，根據(ju)要求每(mei)半年需(xu)清洗一(yi)次。清洗(xi)過程中(zhong)無法持(chi)續生🏃産(chan)，會影響(xiang)天然氣(qi)銷售量(liang)以及❗用(yong)戶用氣(qi)。以單井(jing)日産量(liang)爲30×104m³計算(suan)，天然氣(qi)出廠價(jia)按1.548元／m³（含(han)稅及管(guan)輸費）計(ji)🚶算，清洗(xi)一次影(ying)響天然(ran)氣銷售(shou)量約爲(wei)5×10104m³，損失銷(xiao)售額達(da)7.74萬元，全(quan)年合計(ji)則爲15.48萬(wan)元。若按(an)照油氣(qi)田全🔞年(nian)生産天(tian)然氣量(liang)爲300×108m³計算(suan)，由于清(qing)洗影響(xiang)全年天(tian)然氣🙇🏻銷(xiao)售量達(da)2700×10104m³，損失銷(xiao)售額約(yue)爲4000萬元(yuan)。
　　對于低(di)壓低産(chan)積液氣(qi)井，年度(du)産氣量(liang)約爲5×108m³，一(yi)旦氣井(jing)關井将(jiang)有可能(neng)不能複(fu)産，需要(yao)氣舉增(zeng)壓機等(deng)措施輔(fu)助複産(chan)，預計年(nian)度因實(shi)施複産(chan)措施而(er)減産的(de)天然氣(qi)産量約(yue)👨‍❤️‍👨爲500×104m³，損失(shi)的價值(zhi)約爲770萬(wan)元。若采(cai)用新🍉型(xing)整流器(qi)，預計可(ke)有效解(jie)決上🏃‍♂️述(shu)兩項問(wen)題，減少(shao)企📞業經(jing)濟效益(yi)損失。
5結(jie)論
1）通過(guo)查閱整(zheng)流器相(xiang)關資料(liao)，發現并(bing)總結了(le)目前國(guo)内🛀🏻現有(you)固定式(shi)整流器(qi)的缺點(dian)與不足(zu)。
2）經過對(dui)現有固(gu)定式整(zheng)流器設(she)計的優(you)化，原創(chuang)性地設(she)計了一(yi)種🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可在(zai)線維護(hu)的體積(ji)流量計(ji)整流器(qi)。克服了(le)😍傳統整(zheng)流器拆(chai)裝工藝(yi)繁瑣、作(zuo)業風險(xian)高等不(bu)足，在實(shi)現可在(zai)🚩線清洗(xi)🏃‍♀️、維護的(de)同時提(ti)高了現(xian)場作業(ye)的安全(quan)性。
3）雖然(ran)所設計(ji)的裝置(zhi)暫未在(zai)氣田現(xian)場進行(hang)實際應(ying)用，但目(mu)前已通(tong)過國家(jia)石油天(tian)然氣大(da)流量計(ji)量站成(cheng)都🐇分站(zhan)❤️的檢測(ce)，表明該(gai)㊙️設計符(fu)合國家(jia)規定的(de)使用标(biao)準，後期(qi)将會結(jie)合現場(chang)實際應(ying)用效果(guo)進一步(bu)♉優化。

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