摘要 ：本文通过在海洋石油某处理厂的火炬气管道中流量计选用的应用实例，研究了流量测量仪表的工作原理及特性，探讨了流量计的选择、安装、使用及维护，为油田生产提供基于高精度计量仪表的解决方案。这种新型流量测量仪表在获得精que测量数据的基础上，使传感器的计量特性长期稳定，大大减少油田生产的现场维护量。
流量计是测量流量的仪器，通常由主装置和副装置组成。主装置指产生流量信号的装置 ；副装置指接受来自主装置的信号并显示、记录、转换或传送该信号以得到流量值的设备。流量计可以指示和记录某种流体的瞬间流量值、累积流量值，在一定的时间间隔内累计流体的总量，也可以测量流体的体积或质量。
流量通过体积称为体积流量，用符号 Q 表示 ；如果管道或设备某横截处的面积为 A，该处流体的平均流速为 v，则有 ：Q= v/A。
1 流量计的工作原理及特性
油田中常用的流量大致分为速度式流量计、容积式流量计和质量流量计。
（1）通过各种物理现象直接测量封闭管道中全管流的液体流速，并且进一步计算出流速的流量计是速度流量计。主要包括透平流量计、旋涡流量计、超声波流量计等。其特点为精度高（可达 0.5 级），量程范围大，可远距离传输流量信号，并可与计算机联网，实现集中管理。
（2）使用机械测量元件连续分配流入单个体积部分的液体，以计量液体总体积的流量计被称为液体体积流量计。包括椭圆型齿轮联轴流量计、罗茨流量计、史密斯流量计等。其特征为精度可达 0.2 级，粘度越低泄漏量越大，结构较复杂，制造精度要求高。
（3）用于计量流过某一横截面的流体质量或总量的称为质量流量计，石油用质量流量计为液体流量计，主要为科里奥利力式质量流量计。其特点是适应宽广的流体介质面，能够直接得到质量流量信号，还可直接测量流体的温度和密度，是一种智能化的流量测控仪表。
2 流量计的选型、安装、使用及维护
2.1 流量计的选用原则
流量计的选用主要参考流量范围（L/h）、温度（℃）、压力（MPa）、口径（mm）、黏度（mPa·s）、计量精度、腐蚀性、周围工作环境、计算器形式等。
2.2 流量计的安装
任何类型的流量计都有一定的安装要求，只有正确安装才能使流量计正常、准确地运行。流量计的安装应按产品使用说明书的要求，结合安装现场的实际情况，以#合适的方式进行。
2.3 流量计的使用与维护
只有当流量计正确使用并及时的维护时，流量计才能以规定的精度运行。
（1）使用流量计时应按照规定的流量范围、工作压力和工作温度，不得随意超出范围以确保测量精度及使用寿命。
（2）对于运行中的流量计，应按时巡检，并记录有关运行参数，如温度、湿度、压力、噪声及有无渗漏等。
（3）长时间不用的流量计应将壳内残留的流体泄放掉，根据需要涂防腐剂。
（4）对于一些guojia特定的流量计量仪表，按规定按期强制标定。
3 新型流量计应用实例
本节介绍一种新型流量测量仪表及整个测量系统的选型、安装、使用、检定、维护等完整过程。
3.1 应用背景
在海洋石油某油气处理厂，介质名称：火炬气，流量：10~35 000 m3/h，介质温度：0~70 ℃，管道直径：10"（250 mm），输出类型 ：4~20 mA，供电电源 ：220 VAC。
3.2 流量计选型
在对此种工况条件安装，选用型号为 BTB 系列高稳定、高重复性，温度、压力一体化传感器。测量介质流动差，因介质所需测量量程比大，同一台差压变送器的差压量程计量不能满足要求，所以需接两台差压变送器设置不同的差压量程，仪表能自动识别差变，保证测量。同时利用压力、温度测点做补偿，计算出流量值，直接测量出介质的标况体积流量，测量精度能够达到1.0% 级 FS。
该流量计采用皮托管原理，用传感器取管道内介质流动差压 ；安装方式采用球阀连接垂直向下插入管道，能够防止介质中的杂质、水等进入传感器影响流量计量，对直管段不足的情况下采用模拟现场管段情况下进行检定，保证测量精度。
3.3 测量系统组成及各部件功能
本流量测量系统由一次测量原件宽量程传感器、高精度差压变送器、流量积算仪组成 ；作为流量测量的传感器配合差压变送器测出压力差，将差压信号转换成4~20 mA 标准电信号，引入流量计或直接将其转换为数字信号，显示差压、压力、温度、瞬时流量、累积流量等参数。
各部件功能如下 ：①宽量程传感器 ：用来提取管道内流体流动产生的差压。通过管道直径定制，通过接口法兰连接到管道。有两个压力连接接口，与传感器连接体上标有“H”的一方为总压接口，标有“L”的一方为静压接口 ；②一次截止阀 ：安装了传感器的总压力端口和静压端口之一。安装此阀门的目的是为了在必要时隔离传感器和仪表，以便在现场进行校准。所选阀门的压力公差必须与介质的压力相当 ；③差压变送器 ：传送测得的总压与静压之差球阀填料连接装置 1 套，实现在线安装 ；④三阀组 ：调节差压变送器的零点，使差压变送器的正、负压室的压力相同 ；⑤流量积算仪 / 计算机 ：配有的二次表为特謘houㄓ昧髁炕阋牵本哂蠷S485RS232 通讯接口，4~20 mA 流量输出，信号传输到主控室，配备接线箱，箱内配有电源开关和接线端子，箱体防爆，IP44 ；⑥温度压力变送器 ：做温度压力补偿。
3.4 安装及注意事项
①选择直管段足够位置并开孔 ；②开孔完成后，焊接基座并在插入管道前检查传感器的插入尺寸 ；③填料函密封装置与球阀连接锁紧，取四个石墨环装入填料函内，将传感器插入填料函内，打开球阀，将传感器插入球阀中心至管道中心 ；④安装差压变送器前，应按顺序打开截止阀，再彻底清理管道内焊渣和污物 ；⑤连接差压变送器及连接导压管 ；⑥连接压力变送器，热电阻温度计等仪表信号线到流量积算仪或 DCS 系统控制柜。
3.5 流量计的检定
为了确保使用中的流量计的准确性和可靠性，必须定期进行标定和校准。一般仪表在厂家出厂前都进行了检定，并且带着检定报告。安装完成仍需要在线检定，在线验证不要求把流量计从工艺管线上拆除。在线验证可以通过设置参数来纠正系统错误，以便总量满足测量误差要求。
3.6 运行及维护
将差压变送器 24 V 直流电源输入运行。shou先打开平衡阀，然后打开两个主截止阀，以确保差压变送器两个接口的压力均匀分布，并且差压变送器的膜片不会损坏，直至正常运行后，再关闭平衡阀，确保系统正常运行。
检查流量仪表故障的原则是先工艺后仪表，差压式流量计出故障时，shou先要检查导压管、阀门计管路附件，看有无泄漏、堵塞现象，然后再检查变送器及相关附件。
4 结论
通过以上分析可以看出，该流量计插入到管道中心区域测量，管道中的流体流过测量杆的前端测量孔测得的压力为高压，由后部中的测量孔测得的压力为低压，并且由差压变送器测量的差压值与流量数据成正比，BTB 型传感器采用 V 字型的几何斜面，开放式取压孔结构，流体再前端可以形成稳定的分离区，增加差压信号强度，极大的减少了湍流的影响，保证高准确度稳定测量，拥有 1∶5100 宽广的速度量程范围。
油田开采生产过程中的油、气、水不同混合状态的两项流、三相流计量，此种流量测量仪表巧妙的设计可轻松计量不同工况，在获得精que测量数据的基础上，为工业用户提供基于高精度计量的反应器测控优化解决方案，使传感器的计量特性长期稳定，大大减少用户现场维护量。
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