[摘要(yao)]基于加拿(na)大某油砂(sha)項目進行(háng)了研究。該(gāi)項目在采(cai)集油砂的(de)過程中使(shǐ)用蒸汽輔(fǔ)助重力驅(qu)油技🌏術，因(yin)此在蒸汽(qì)管線上選(xuan)用渦街流(liu)量計 作爲(wei)流量監測(ce)與測量的(de)設備。本文(wén)闡述了渦(wō)街流量計(jì)的工作原(yuan)理、工作特(te)點、設計工(gōng)況、安裝要(yao)求等。
　　在海(hai)洋石油平(píng)台的工藝(yì)測量中，需(xū)要被測量(liang)的流體介(jie)質多種多(duo)樣，包括原(yuan)油、柴油、天(tian)然氣、海水(shui)、淡水、蒸汽(qì)等。不同的(de)測量流體(ti)的特性、管(guan)徑、流量範(fan)圍、流✊體的(de)穩定性都(dou)對測量結(jié)果有着重(zhong)要影響。本(běn)文基于加(jiā)拿大🧡某油(you)砂項目的(de)設計基礎(chǔ)_上進行研(yán)究。油砂在(zai)開采過程(cheng)中采取的(de)是SAGD技術即(ji)蒸汽輔助(zhù)重力🐉驅油(yóu)技術，該🥵技(ji)術是在油(you)砂礦層裏(lǐ)鑽兩個水(shuǐ)平井，-一個(gè)位于油砂(shā)礦底部，另(ling)一個位于(yu)其上部的(de)蒸汽注🌈入(rù)井，加熱油(yóu)砂層⁉️以降(jiang)低稠油的(de)黏度，流入(rù)下面底部(bu)的井💋，再用(yòng)泵送至⁉️地(di)面進一步(bù)處理。本文(wen)研究♉蒸汽(qi)注入管線(xian)上的渦街(jiē)流量計在(zai)該種工況(kuang)下的❤️選型(xíng)以及在安(ān)裝使用過(guo)程💋中如何(he)應用。在海(hai)洋石油平(píng)💁台的設計(jì)過程中，蒸(zheng)汽管線👨‍❤️‍👨是(shi)較少遇到(dao)的。因👄此，這(zhè)種高溫蒸(zhēng)汽管線與(yu)海洋石油(you)平台各個(ge)工藝管線(xiàn)上儀表的(de)選型和安(ān)裝存在着(zhe)一定的差(chà)異。
1概述
1.1工(gōng)作原理
　　渦(wō)街流量計(jì)是在流體(tǐ)中安放一(yi)根(或多根(gēn))非流線型(xíng)組流體，流(liu)體在阻流(liu)體兩側交(jiāo)替地分離(lí)釋放出兩(liǎng)串規則的(de)漩渦，在一(yi)定🔞的流量(liang)範圍内漩(xuán)渦分離頻(pín)率正比于(yu)管道内的(de)平均流速(sù)，通過采用(yong)各種形式(shì)的檢測元(yuan)件測出漩(xuán)渦頻率就(jiu)可推算出(chū)流體的流(liu)量。
1.2工作特(tè)點
①渦街流(liú)量計結構(gòu)簡單牢固(gu)，安裝維護(hu)方便;②适用(yong)于多種流(liú)體，如🌍液體(tǐ)、氣體、蒸汽(qì)等;③與差壓(ya)式、轉子流(liu)量♈計相比(bǐ)，精确度較(jiao)高;④壓損小(xiao);⑤輸出與流(liu)量成正比(bi)的脈沖信(xìn)号，适用于(yú)總量計量(liang)，無零點漂(piao)移;⑥不适用(yong)于強震動(dong)場所;⑦不适(shi)用于低雷(léi)諾數測量(liàng)，在高黏度(du)、低㊙️流速、小(xiǎo)口徑情況(kuang)下的應🔅用(yòng)受到限制(zhì)♍。
1.3技術要求(qiu)
　　在高精度(dù)和寬調整(zheng)要求的場(chang)合不适宜(yi)選擇渦街(jiē)流量計✨。渦(wo)街流量計(jì)通常用于(yu)氣體/蒸汽(qì)應用和任(ren)🍉何相㊙️對清(qīng)潔、低黏度(dù)、非磨蝕性(xing)的流體。若(ruò)被測流量(liang)爲兩相狀(zhuàng)态，不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼得選(xuǎn)用渦街流(liú)量計。渦街(jiē)流量計不(bu)适用于流(liu)量計算結(jié)果雷諾數(shu)小于20000的黏(nián)🔞性液體以(yǐ)及雷諾數(shu)小🏃‍♀️于5000的黏(nián)性氣體/蒸(zheng)汽。渦街流(liú)量計不應(yīng)用于夾帶(dai)固體顆粒(lì)的工藝系(xì)統。
　　渦街流(liu)量計應按(an)廠家的結(jié)構進行安(ān)裝。除非廠(chang)家有特⭐殊(shū)說⛷️明，否則(zé)渦街流量(liang)計的安裝(zhuāng)應至少須(xū)遵🚩循.上遊(yóu)直管段20倍(bèi)的管線直(zhí)徑，下遊直(zhí)管段5倍的(de)管㊙️線直徑(jing)。渦街流量(liàng)計一般都(dōu)在廠家進(jin)行校.準，但(dàn)仍需要定(ding)期檢查。檢(jian)查🏃時，如果(guǒ)工藝系統(tǒng)不🏃‍♀️能關閉(bi)，那麽應該(gai)安裝合适(shì)的旁路💯隔(ge)離閥和管(guǎn)道以便于(yu)後🔅期的檢(jiǎn)查和維護(hù)。
2設計工況(kuang)
2.1工藝介質(zhì)及參數
　　該(gāi)項目所處(chu)地區的環(huán)境溫度爲(wèi)-41℃至35℃,本文研(yan)究的渦街(jie)流☎️量計用(yong)于高壓蒸(zhēng)汽管線，測(cè)量的介質(zhì)是蒸汽，最(zuì)大壓力爲(wèi)6000kPa·g，最👉大流🌈量(liang)爲20833kg/h，蒸汽最(zuì)高溫度爲(wèi)277℃。
2.2蒸汽管線(xiàn)的選型及(ji)參數
　　蒸汽(qi)管線選用(yòng)碳鋼材質(zhì)，管線的設(she)計壓力爲(wèi)7830kPavg，管線🛀的設(she)計🎯溫度爲(wei)295℃，由于該項(xiàng)目的環境(jìng)溫度較低(dī)，因此需要(yào)對該系統(tong)🐪的管線做(zuo)保溫處理(li)。
3渦街流量(liàng)計的安裝(zhuang)
　　渦街流量(liang)計在安裝(zhuang)時應參考(kao)ISO圖、典型安(an)裝圖、3D模型(xíng)，安裝步驟(zhòu)及方式應(yīng)與廠家的(de)操作指南(nan)一緻。
3.1安裝(zhuāng)要求
　　渦街(jiē)流量計不(bú)宜安裝在(zai)測量液體(ti)容易發生(shēng)汽化💜的位(wèi)置🔆，也不适(shì)宜安裝在(zài)振動的管(guan)道上。潔淨(jing)氣體🌈、蒸汽(qì)和液體的(de)大中流量(liang)，可以選用(yòng)渦街流量(liang)計。低速流(liú)體及黏度(dù)⚽大的液體(tǐ)測量，不适(shi)宜🔆選用渦(wo)街流量計(jì)。對直管段(duan)的要求:上(shàng)遊爲15~50D(D爲管(guǎn)線直徑);.上(shang)遊加整流(liu)器時，上遊(yóu)不小于10D，下(xià)遊至少爲(wèi)5D。.
3.2垂直安裝(zhuang)
　　渦街流量(liang)計在安裝(zhuāng)時，工藝管(guǎn)線的設計(jì)應保證儀(yí)♍表主體♊内(nèi)介㊙️質要保(bao)持充滿，不(bú)能有空氣(qì)殘留。一般(bān)情況下，在(zai)不影響精(jing)度的情況(kuang)下，渦街流(liú)量計可以(yi)在任何⚽方(fāng)向安裝，但(dàn)是要滿足(zu)以下要求(qiu)。渦街流量(liàng)👣計垂直管(guǎn)💰線上安裝(zhuāng)時，測量不(bu)同的介質(zhi)的渦街流(liu)量計的安(ān)裝方向不(bu)同。如⭐圖1所(suo)示。
 
3.3水平安(an)裝.
　　對于蒸(zhēng)汽和固體(tǐ)含量少的(de)流體，建議(yi)将流量計(jì)與電子設(she)備安裝在(zai)管道的-側(cè)。這将使潛(qian)在的測量(liàng)誤差爲最(zui)小，允許冷(leng)凝✂️物或固(gù)體在不中(zhong)斷漩渦的(de)情況下在(zài)出料杆下(xià)流動。
　　對于(yú)水平安裝(zhuang)，最優朝向(xiàng)是把電子(zi)裝置安裝(zhuang)在管道🐕的(de)側面。在液(ye)體應用中(zhong)，這種安裝(zhuāng)方式能夠(gòu)避免進入(ru)空氣或者(zhě)🔞是固體沖(chong)擊漩渦發(fa)生器以及(jí)幹擾發生(sheng)體的頻率(lǜ)。在氣體或(huò)蒸汽管線(xiàn)的應用中(zhong)，這種安裝(zhuang)方式能夠(gou)避免冷凝(níng)液體幹擾(rǎo)漩渦發生(shēng)器及其頻(pin)率，如圖2所(suǒ)示。
 
3.4蒸汽管(guan)線
　　渦街流(liú)量計安裝(zhuang)在蒸汽管(guǎn)線上，其渦(wō)街流量計(jì)所❗在的管(guǎn)線不能設(she)計圖3所示(shi)的S型，因爲(wei)這種設計(jì)形式容易(yì)引起凝液(yè)返流到渦(wō)街流量計(ji)中，進而引(yin)起儀表設(shè)備的損壞(huài)。
 
3.5搬運及檢(jiǎn)查
　　渦街流(liu)量計包括(kuò)本體及變(bian)送器兩部(bu)分，渦街流(liu)量計在搬(bān)運過程中(zhōng)應小心進(jin)行，不能用(yòng)手直接托(tuō)住變送器(qi)的位置進(jin)行搬運⚽。應(ying)仔細核查(chá)渦街流量(liang)計所帶的(de)附件并進(jin)行核對，對(dui)于渦街流(liú)量計本體(ti)的溫度探(tan)測不能進(jin)行拆卸，對(dui)溫👌度探測(cè)的探針部(bù)分💔的保護(hù)套要🍓等到(dào)現場施🔞工(gong)時才能摘(zhāi)⭕下，以免損(sun)傷探針。
3.6安(an)裝方向
　　渦(wō)街流量計(ji)在現場安(an)裝時，要求(qiu)安裝方向(xiàng)爲:管線的(de)介質流向(xiàng)與渦街流(liu)量計本體(ti)所示流量(liàng)方向一緻(zhi)。變送器的(de)安裝方向(xiàng)應🛀🏻90°或270°安裝(zhuāng)，如圖4所示(shi)。
 
3.7法(fǎ)蘭安裝.
　　渦(wo)街流量計(ji)調整好方(fāng)向後進行(háng)法蘭對接(jie)安裝，安裝(zhuāng)時選擇合(he)适等級的(de)法蘭墊片(piàn)及螺栓，并(bing)按照廠家(jiā)的指導作(zuò)業書進行(háng)安裝。
3.8溫度(dù)探測傳感(gan)器安裝
　　渦(wō)街流量計(jì)本體安裝(zhuang)完成後，将(jiang)溫度傳感(gan)器探針的(de)保護🈲裝🚩置(zhi)摘除，并把(ba)溫度傳感(gan)器的探針(zhen)插到流量(liang)計👌本體底(di)部☂️的孔中(zhong)。用手擰緊(jin)後，再按照(zhao)廠家的🐪要(yào)求進行安(an)裝⁉️。如圖5所(suǒ)示。
 
4電氣連(lián)接
　　渦街流(liú)量計工藝(yi)安裝完成(cheng)後，需要連(lian)接變送器(qì)部🤞分💯。渦💔街(jiē)流量計變(bian)送器的電(diàn)氣接口一(yi)-般爲1/2NPT。變送(sòng)器🍓的電氣(qì)接😍口方向(xiàng)不♍應朝上(shàng)，避免液體(tǐ)或者雜質(zhì)殘🏃‍♂️留。變送(sòng)器的接線(xian)應按照設(she)計的端子(zǐ)💋圖的要求(qiú)進行接線(xiàn)，具體接線(xian)步驟如圖(tu)6所示。
 
5總結(jié)
　　由于渦街(jiē)流量計自(zi)身的特點(dian)，因此在海(hai)上平台的(de)設計安裝(zhuang)中應用較(jiào)少。本文主(zhu)要根據油(yóu)砂項目中(zhong)遇到的渦(wō)街流量計(jì)💋，針對此種(zhong)工況下如(ru)何進行安(ān)裝進行闡(chan)述及論證(zheng)，并可對今(jin)後相同☂️工(gōng)況及類似(si)工藝設計(jì)參數的項(xiang)目提供參(can)考。

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