CN201032454Y - 气液两相流量计量器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气液两相流量计量器，包括输油管线、智能流量计算机、气体流量计、液体质量计、缓冲计量罐、压力变送器、自洁过滤器、电磁阀和储气罐、聚结过滤器、液体稳压管、爆破膜。缓冲计量罐连接自洁过滤器；自洁过滤器在输油管线内；缓冲计量罐的和储气罐的相连，储气罐和输油管线相连；气体流量计安装在缓冲计量罐和储气罐中间的管线上；液体质量计安装在缓冲计量罐的一侧，电磁阀安装在输油管线上；气体流量计、液体质量计、压力变送器和电磁阀的信号线都与智能流量计算机相连，聚结过滤器和液体质量计相连，液体稳压管和液体质量计相连并安装在缓冲计量罐内；爆破膜位于输油管线的旁路上。本实用新型能实时在线自动计量气液两相流量。

Description

气液两相流量计量器

技术领域

本实用新型涉及一种气液两相流量计量装置，特别是油田输油管线内气液两相流量计量装置。

背景技术

在原油生产管线运输过程中，对原油产量的计量特别重要，但由于输送管线中气液是完全混合在一起的，计量非常困难。目前采用的计量方法是在计量站设置一个800型的大气液分离罐，再把计量站所管辖的各个单井通过切换阀轮番输入气液分离罐中静止分离，而后再通过各个单井输入的时间、气液分离后静止的液位和分离罐的容积来计算各个单井输入时的产液量，依此产液量来衡量各个单井一天的产液量，计量盲区非常大；而且工人每天要切换几十个阀门，劳动强度特别大。也有用超声波、γ射线来测算计量的，虽然能实时在线自动计量，但由于造价太高(一台60万元左右)，计量站难以接受。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种造价低、又能实时在线自动计量气液两相流量的计量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

本实用新型是一种气液两相流量计量器，包括输油管线，其特征在于包括：智能流量计算机、气体流量计、液体质量计(差压变送器)、缓冲计量罐、压力变送器、自洁过滤器、电磁阀和储气罐、聚结过滤器、液体稳压管、爆破膜，所述缓冲计量罐下端连接自洁过滤器；自洁过滤器在输油管线内部；缓冲计量罐的上端和储气罐的上端相连，储气罐的下端和输油管线的下游相连；气体流量计安装在缓冲计量罐和储气罐中间的管线上；液体质量计安装在缓冲计量罐一侧的下端；电磁阀安装在缓冲计量灌和储气罐中间的输油管线上；气体流量计、液体质量计、压力变送器和电磁阀的信号线都与智能流量计算机相连，聚结过滤器、液体稳压管在缓冲计量罐内和液体质量计的两个测量端口相接，爆破膜位于输油管线的旁路上。

其中，所述缓冲计量罐的直径为DN150-350mm，高度为1000-1500mm。

其中，所述储气罐直径为DN350mm，高度为500-1000mm。

其中，所述自洁过滤器的直径为DN50-60mm长度为80-100mm。

本实用新型的优点在于：由于采取以上技术方案，本实用新型造价低、无计量盲区、计量精度高、可实时在线自动计量气量和液量，同时，能减少人员的劳动强度和节省劳动力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、智能流量计算机；2、气体流量计；3、聚结过滤器；4、缓冲计量罐；5、液体稳压管；6、液体质量计；7、储气罐；8、压力变送器；9、自洁过滤器；10、电磁阀；11、爆破膜；12、输油管线；  A、B、C、E、液体在缓冲计量罐和储气罐中所处的位置；D、液体稳压管的液体入口。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型是一种气液两相流量计量器，由输油管线12、智能流量计算机1、气体流量计2、液体质量计6、缓冲计量罐4、压力变送器8、自洁过滤器9、电磁阀10、储气罐7、聚结过滤器3、液体稳压管5、爆破膜11组成。当缓冲计量罐4的直径为150mm，高度为1000mm，储气罐7直径为350mm，高度为500mm，自洁过滤器9的直径为50mm，长度为100mm时，本实用新型的具体工作过程如下：

参见图1，气液混合流体(原油)流入输油管线12时，电磁阀10处于关闭状态，气液混合流体只能通过自洁过滤器9、缓冲计量罐4和储气罐7流向输油管线12的下游(自洁过滤器9会限制过大颗粒通过，聚结过滤器3会阻止由于大量气体溢出而产生的微小水分子进入液体质量计6内)。液体升至缓冲计量罐4的A点(液体质量计6检测到一定液体质量定值)时，液体质量计6把检测到的信号送至智能流量计算机1并开始计时，当液体升至缓冲计量罐4的B点(一定液体质量定值)时，液体质量计6又把检测到的信号送至智能流量计算机1并把A点上升至B点这段时间记录下来。在气液混合流体从缓冲计量罐4的E点上升至B点的过程中，由于液体稳压管5的液体入口D点处于缓冲计量罐4的下方，所以只有含微量气体的液体从D点进入液体稳压管5内，液体质量计6就会通过液体稳压管5的稳定液体而得到稳定的压值。智能流量计算机1根据液体从A至B点上升的时间、A点上升至B点这段时间内液体的质量和液体密度，即可计算出液体流量。

计算公式：

V₀--m³/h            液体体积流量

m_液-kg              t时间内的液体质量

t-ms                A点升至  B的时间

ρ--kg/m³液体的密度(油水混合物)

气液混合流体从A点升至B点的过程中，大量的气体从液体中溢出来，在t时间内溢出来的气体、未溢出来的气体和液体的体积都会通过气体流量计2送入智能流量计算机1记录下来。并通过智能流量计算机1运算得出标准状态下的气体流量。

计算公式为：

$\mathrm{Vn}=\frac{(\mathrm{Pg}+\mathrm{Pa})\mathrm{Tn}}{\mathrm{PnTg}}\·(V-V_0)$

v----m³/h                     流量计测到的流量

                              (工矿下的气体流量和液体流量总和)

Vn-----Nm³/h                  标准状态下的气体流量

20℃，101.325kpa

pg------kpa                   t时间内的管线压力(5的表压)

pa------kpa                   当地大气压

Tn------k                     标准状态下的绝对温度273.15+20℃

Pn------101.325kpa            标准大气压

Tg------k                     工作状态下的绝对温度(273.15+t)

t------℃                     管线内介质温度

液体升至B点时，智能流量计算机1同时指令电磁阀10打开；(气液混合流体直接流入输油管线12的下游并带走堆积在自洁过滤器9处的过大颗粒)。液体就会从B点向A点下降，缓冲计量罐4内液体的下降相对于储气罐7内就会产生负压，气液混合流体就会随着缓冲计量罐4内液体的下降而上升；此时储气罐7内液面只会升至C点的液位左右(储气罐7的容积大于缓冲计量罐4的B点到E点的容积)，当缓冲计量罐4内液体降至E点(一定液体质量值)时、液体质量计6又把检测到的信号送至智能流量计算机1并发出指令让电磁阀10关闭，气液混合流体上升又进入下一轮的测量.如果电磁阀10发生故障无法打开时、容器内压力增大，爆破膜11爆破使流体流向输油管线12的下游而不至于整个管线憋压而发生事故。

根据一天计量次数的平均气量和液量，即可得出一天的气流量和液流量。

所述智能流量计算机1可采用DELL电恼或七喜电脑；气体流量计2可采用北京埃希尔的产品；液体质量计4可采用天津仪表厂的产品；压力变送器5可采用美国罗斯蒙特产品；电磁阀7可采用上海巨良获美国ASCO的产品。

本实用新型计量准确，效率高，占地少，对于计量站实现气液两相实时在线检测量特别实用。

Claims (4)

1.一种气液两相流量计量器：其特征在于包括：智能流量计算机(1)、气体流量计(2)、液体质量计(6)、缓冲计量罐(4)、压力变送器(8)、自洁过滤器(9)、电磁阀(10)、储气罐(7)、聚结过滤器(3)、液体稳压管(5)、爆破膜(11)；所述缓冲计量罐(4)下端连接自洁过滤器(9)；自洁过滤器(9)在输油管线(12)内部和缓冲计量罐连接管的接口处；缓冲计量罐(4)的上端和储气罐(7)的上端相连，储气罐(7)的下端和输油管线(12)的下游相连；气体流量计(2)安装在缓冲计量罐(4)和储气罐(7)中间的管线上；液体质量计(6)安装在缓冲计量罐(4)一侧的下端，电磁阀(10)安装在缓冲计量罐(4)和储气罐(7)中间的输油管线(12)上；气体流量计(2)、液体质量计(6)、压力变送器(8)和电磁阀(10)的信号线都与智能流量计算机(1)相连，聚结过滤器(3)安装在液体质量计上测量端口上，液体稳压管(5)的下端安装在液体质量计下测量端口上，并固定在缓冲计量罐(4)内，爆破膜(11)位于输油管线(12)的旁路上。

2.如权利要求1所述的一种气液两相流量计量器，其特征在于：所述缓冲计量罐(4)的直径为DN150-350mm，高度为1000-1500mm。

3.如权利要求1所述的一种气液两相流量计量器，其特征在于：所述储气罐(7)直径为DN350mm，高度为500-1000mm。

4.如权利要求1所述的一种气液两相流量计量器，其特征在于：所述自洁过滤器(9)的直径为DN50-100mm，长度为80-100mm。