摘要:油(yóu)氣田生産過(guò)程中油、氣、水(shui)流量計量需(xu)十分普遍。流(liú)量計 選型是(shì)否合理，将直(zhí)接影響工藝(yì)介質的計量(liàng)的精度及💜後(hou)期🚶‍♀️的運維成(cheng)本。本文簡要(yao)介紹油氣田(tián)常用的油、氣(qi)、水流量計量(liang)儀表的分類(lei)、特點及測量(liang)原理等,讨論(lun)各種流量計(ji)的适用範圍(wéi)和選型原則(zé)。
1常用流量計(ji)簡介
　　流量計(ji)是油氣田中(zhong)重要的檢測(cè)儀表，在油氣(qì)田各📱類場站(zhàn)起着舉足輕(qing)重的作用。流(liu)量計是能源(yuan)管理和貿🍉易(yì)交接的必備(bèi)工具，也在油(you)田注水、污水(shui)處理等方面(miàn)也有廣泛的(de)應用。油氣田(tián)中應用的流(liu)量計按照結(jie)構原理主要(yào)分爲容積式(shì)流量計、差壓(ya)式流量計、浮(fu)于式流量計(jì)、容積式流量(liang)計、速度式流(liú)量計、電磁流(liu)量計🏃🏻‍♂️、質量流(liu)量計等。不同(tong)類型的流量(liàng)計有各自的(de)特點，因此，在(zài)實際🚶應用中(zhong)要根據不同(tóng)的測😄量目的(de)揚長避短,選(xuǎn)🚶擇最适宜的(de)流量計,達到(dao)測量效果。
油(yóu)氣田内油、氣(qì)水主要計量(liàng)儀表如表1所(suǒ)示。
 
2油氣田常(cháng)用流量計特(te)點
2.1差壓式流(liu)量計
　　差壓式(shì)流量計 是一(yi)類應用最爲(wèi)廣泛的流量(liàng)計,其中尤以(yi) 節流式差壓(ya)式流量計 中(zhōng)檢測件爲标(biāo)準件的産品(pin)最爲普反。節(jiē)流式差壓式(shì)👉流量計由❌節(jiē)流裝置、 差壓(yā)變送器 和流(liú)量顯示儀表(biao)組成。常用的(de)節流件有孔(kǒng)闆、文丘裏管(guǎn)、噴嘴等。
　　差壓(yā)式流量計的(de)檢測件按其(qi)标準化程度(du)分爲兩💜大類(lei):标準的♈和非(fei)标準。所謂标(biao)準檢測件是(shi)隻要按照标(biāo)準文♋件設計(ji)、制💁造、安💁裝和(he)使用，無須經(jīng)實流标定即(jí)可🌈确定其流(liu)量值和估算(suan)測量誤差。非(fei)标準檢測件(jian)是成熟程度(du)較差的，尚未(wèi)列入國際标(biao)準中的檢測(cè)件。.
　　下面主要(yào)介紹一下在(zài)油氣田内應(ying)用較多的 孔(kong)闆流量計 。
優(yōu)點:
(1)标準節流(liú)件是全世界(jiè)通用的，并得(de)到了國際标(biao)準組織😘的認(rèn)可，無需實流(liu)校準，即可投(tóu)用。
(2)結構易于(yu)複制，簡單、牢(lao)固、性能穩定(dìng)可靠、價格低(dī)廉。
(3)應用範圍(wéi)廣，包括全部(bù)單相流體(液(yè)、氣、蒸汽)、部分(fen)混相流，-般生(shēng)♉産過程的管(guan)徑、工作狀态(tai)(溫度、壓力)皆(jiē)有産品。
(4)檢測(cè)件和差壓顯(xiǎn)示儀表可分(fèn)開不同廠家(jia)生産，便♈與專(zhuān)業化規模生(shēng)産。
缺點:
(1)測量(liàng)的重複性、精(jīng)度在流量計(ji)中屬于中等(děng)水平，由于衆(zhong)💛多因素👄的影(yǐng)響錯綜複雜(zá)，精度難于提(ti)高。
(2)範圍度窄(zhai)，由于流量系(xi)數與雷諾數(shù)有關，一般範(fàn)圍度僅3:1~4:1.
(3)有較(jiào)長的直管段(duan)長度要求，一(yī)般難于滿足(zu)，尤其對較大(dà)管徑，問題更(geng)加突出。
(4)壓力(lì)損失大，能耗(hao)高。
(5)孔闆以内(nèi)孔銳角線來(lái)保證精度，因(yīn)此對腐蝕、磨(mo)損🌈、結垢、髒污(wu)🌍敏🌐感，長期使(shǐ)用精度難以(yǐ)保證，需每年(nián)拆💞下強檢一(yi)次。
(6)采用法蘭(lán)連接，易産生(sheng)跑、冒、滴、漏問(wen)題，大大增加(jia)了維護工作(zuò)♻️量。孔闆流量(liang)計安裝如圖(tu)1所示。
 
2.2浮于式(shì)流量計
　　浮子(zi)流量計 又稱(cheng) 轉 子流量計(jì) ,是變面積式(shi)流量計的一(yī)種,在1根由下(xià)向.上擴大的(de)垂直錐管中(zhong)，圓形橫截面(mian)的浮于的重(zhòng)力是由液體(tǐ)動力承受🐉的(de)，從而使浮于(yú)可以在錐管(guan)内自由地_上(shàng)⭕升和下降。浮(fú)于流量計在(zài)小、微🚶流量方(fang)面有舉足輕(qīng)重的作用。
主(zhu)要特點:
(1) 玻璃(lí)錐管浮子流(liú)量計 結構簡(jiǎn)單,使用方便(biàn),缺點是耐壓(ya)力低，有玻璃(lí)管易♊碎的❄️較(jiao)👌大風險。.
(2)适用(yòng)于小管徑和(hé)低流速。
(3)壓力(li)損失較低。
2.3容(róng)積式流量計(jì)
　　容積式流量(liàng)計 又稱定排(pai)量流量計,它(ta)利用機械測(cè):量元件把流(liú)體連續不斷(duàn)🔴地分割成單(dān)個已知的體(tǐ)積部分，根據(ju)測量室逐次(ci)充滿和排放(fàng)該體積部分(fen)流體的次數(shu)來測量流體(tǐ)體積總量。容(rong)積式流量計(ji)與差壓式流(liu)量計、浮于流(liú)量計并列爲(wei)3類使用量最(zui)大的流量計(jì),常🈚應用于昂(ang)貴介質(油品(pǐn)等)的總量測(ce)量🐆。容積式流(liu)量🔴計按其測(cè)量元件分類(lèi)可分爲橢圓(yuan)齒輪流量計(ji)、刮闆流量計(ji)👨‍❤️‍👨、雙轉于流量(liàng)計、旋轉活塞(sāi)㊙️流量計、往複(fu)活⚽塞流量計(jì)、圓盤流量計(ji)、液封轉筒式(shì)流💘量💋計、濕式(shi)氣🏒量計及膜(mó)式氣量計等(děng)。
優點:
(1)計量精(jīng)度高。
(2)安裝管(guan)道條件對計(jì)量精度沒有(yǒu)影響、無直管(guan)段需求。
(3)可用(yòng)于高粘度液(yè)體的測量。
(4)範(fàn)圍度寬。
(5)直讀(du)式儀表無需(xū)外部能源可(kě)直接獲得累(lèi)計.總量,清晰(xi)‼️明了🛀操作簡(jian)便。
缺點:
(1)結構(gou)複雜,體積龐(pang)大。.
(2)被測介質(zhi)種類、口徑、介(jie)質工作狀态(tai)局限性較大(da)。
(3)不适用于高(gao)、低溫場合。
(4)大(da)部分儀表隻(zhī)适用于潔淨(jìng)單相流體。
(5)産(chan)生噪聲及振(zhen)動。
2.4速度式流(liu)量計
2.4.1渦輪流(liú)量計
　　渦輪流(liú)量計 采用多(duō)葉片的轉于(yu)(渦輪)感受流(liu)體平均流速(sù)，從而推導😍出(chu)流🔴量或總量(liang)的儀表。一般(ban)它由傳感器(qì)和顯示儀兩(liǎng)部分組成，也(ye)可做成整體(ti)式。.
　　渦輪流量(liàng)計和容積式(shi)流量計、科裏(lǐ)奧利質量流(liú)量🔅計稱爲流(liu)⁉️量計中3類重(zhong)複性、精度最(zuì)佳的流量計(ji)。
優點:
(1)精度高(gao)。
(2)重複性好。
(3)無(wú)零點漂移,抗(kang)幹擾能力好(hao)。
(4)範圍度寬。
(5)結(jie)構緊湊。
缺點(dian):
(1)不能長期保(bao)持校準特性(xing)。
(2)流體物性對(dui)流量特性有(yǒu)較大影響。
　　渦(wo)輪流量計在(zài)以下測量對(duì)象中有着廣(guǎng)泛應用:石油(you)、有機液🏃‍♂️體☂️、無(wu)機液、液化氣(qì)、天然氣和低(dī)溫流體等。渦(wo)輪🥰流量計在(zài)天然氣計❤️量(liàng)方面的應用(yong)僅次于孔闆(pan)流量計。
2.4.2超聲(sheng)波流量計
　　超(chāo)聲波流量計(ji) 按測量原理(lǐ)分可分爲速(su)度差式和多(duō)普勒式，利用(yòng)速🍓度差式🐇原(yuán)理制造超聲(shēng)流量計是目(mù)前使用最多(duō)的一種超聲(shēng)波流量🙇🏻計。
　　利(li)用多普勒效(xiào)應制造的超(chao)聲多普勒流(liu)量計多用💋于(yú)測✔️量介質有(you)一定的懸浮(fu)顆粒或氣泡(pào)介質,使用有(yǒu)一定的局限(xiàn)性，但卻解決(jué)丁時差式超(chāo)聲波流量計(jì)隻能☎️測:量單(dān)一清澈流體(tǐ)的👌問題，也被(bèi)認爲是非接(jiē)觸測量雙相(xiàng)流的理想儀(yi)表。
優點:
(1)可用(yong)來測量大管(guǎn)徑流量。無阻(zǔ)礙物、壓損小(xiǎo)、便于安裝。
(2)可(kě)測量強腐蝕(shi)性介質和非(fei)導電介質的(de)流量。
(3)測量範(fàn)圍大,管徑範(fan)圍從20mm~5m,且制造(zào)成本與管徑(jìng)大小關系不(bú)大🌈。
(4)測量的體(ti)積流量不受(shou)被測流體的(de)溫度、壓力粘(zhan)度反密度👣等(děng)熱物性參數(shu)的影響。可以(yǐ)做成固定式(shi)和便攜式兩(liǎng)種形🥰式。
缺點(diǎn):
(1)溫度測量範(fan)圍不高，一般(ban)隻能測量溫(wēn)度低于200°C的流(liu)體..
(2)抗幹擾能(néng)力差，易受氣(qi)泡、結垢、泵及(ji)其它聲源混(hun)入😍的超🈚聲雜(zá)音🏒幹擾。
(3)直管(guan)段要求嚴格(ge)，爲前20D、後5D,否則(ze)高散性差，測(cè)量精度低。
(4)安(ān)裝的不确定(ding)性，會給流量(liàng)測量帶來較(jiào)大誤差。
(5)使用(yòng)壽命短(一般(ban)精度隻能保(bao)證1年)。
(6)價格較(jiào)高。
2.5電磁流量(liang)計(EMF)
　　電磁流量(liàng)計 是根據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(cheng)的一種測量(liàng)導電性液體(tǐ)介🆚質流量的(de)儀表。電磁流(liu)量計有一系(xi)列🔱優良特性(xìng)🔞，可以對髒污(wu)流、腐蝕流的(de)進行測量。
優(yōu)點:
(1)測量通道(dào)是段光滑直(zhi)管，不會阻塞(sai)，适用于測量(liàng)合固體顆粒(lì)的♈液固=相流(liu)體，如紙漿、泥(ní)漿、污水等。
(2)不(bú)産生流量檢(jian)測所造成的(de)壓力損失,節(jiē)能效果好。
(3)所(suǒ)測得體積流(liú)量實際上不(bu)受流體密度(du)、粘度、溫度、壓(yā)力和電導率(lü)變化的明顯(xian)影響。
(4)流量範(fàn)圍大，口徑範(fan)圍寬。
(5)可應用(yong)腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
(1)有一定(ding)局限性，它隻(zhī)能測量導電(diàn)介質的液體(tǐ)流量，不能測(ce)量❗非導電介(jiè)質的流量。
(2)安(ān)裝與調試比(bǐ)其它流量計(ji)複雜，且要求(qiú)更嚴格。安裝(zhuang)地點不能有(yǒu)振動，不能有(you)強磁場。安裝(zhuang)時必須使變(biàn)送器和管道(dào)有良好的接(jiē)觸及良好的(de)接地。在使✊用(yòng)時必📐須排盡(jin)測量管中存(cún)留的氣體，否(fou)則會造成較(jiào)大的測量誤(wu)差。
(3)用來測量(liang)帶有污垢的(de)粘性液體時(shí)，粘性物或沉(chen)澱🛀🏻物附着在(zai)🔞測量管内壁(bì)或電闆上，電(diàn)闆.上污垢物(wu)達到一定厚(hòu)度，可能導♊緻(zhi)儀表無法測(ce)量。
　　電磁流量(liang)計廣泛應用(yòng)在油氣田注(zhù)水、污水處.理(li)、造紙、市政給(gěi)排水等領域(yù)。
2.6質量流量計(jì)
　　質量流量計(jì) 分直接式和(he)間接式兩種(zhǒng)。直接式質量(liang)流量計利用(yong)與⁉️質量流量(liang)直接有關的(de)原理進行測(cè)量，目前其正(zhèng)成爲🈲商品☁️大(da)量應用隻有(yǒu)熱式質量流(liú)量.計和科裏(li)奧利力質量(liàng)流量計兩類(lei)。間接式質量(liang)流量計以壓(ya)力溫度補償(chang)式最爲流行(hang)。
2.6.1熱式質量流(liu)量計(恒溫差(cha)TMF)
優點:
(1)球閥安(an)裝，安裝拆卸(xiè)方便，并可以(yi)帶壓安裝。
(2)測(cè)量值不受壓(ya)力和溫度影(ying)響。
(3)響應迅速(sù)。
缺點:
(1)精度不(bu)及其他類型(xing)流量計,一般(bān)爲3%。
(2)适用範圍(wei)窄，隻能用于(yu)測量幹燥的(de)非爆炸性的(de)氣體，如壓縮(suō)空氣、氮氣、氩(ya)氣及其他中(zhōng)性氣體。
2.6.2科裏(li)奧利質量流(liu)量計(CMF)
　　科裏奧(ao)利質量流量(liàng)計是利用流(liu)體在振動管(guan)中流💘動時，産(chan)生💃與質量流(liú)量成正比的(de)科裏奧利力(lì)原理制成的(de)一種直💯接式(shì)質量流量計(jì).
優點:
(1)直接測(ce)量質量流量(liàng),正确率高。
(2)測(ce)量值不受物(wù)性(密度、粘度(dù))影響。
(3)無前、後(hòu)直管段要求(qiú)。
(4)可測量各種(zhǒng)非牛頓流體(tǐ)及粘滞和含(han)微粒的漿液(yè)。
缺點:
(1)重量體(tǐ)積較大、價格(ge)昂貴。
(2)零點不(bu)穩定。
(3)隻限于(yu)中小口徑。
3結(jie)束語
　　不同工(gong)況可選流量(liàng)計可能不止(zhi)一種，在設計(ji)選型過程中(zhōng)應結合現場(chang)應用實際、精(jīng)度要求、安裝(zhuang)空間、性價🈲比(bi)等因素，綜合(hé)選型🙇‍♀️。

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