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电磁流量计在油田热水计量中的应用

发布:2023-07-24 10:06:13人气:1115
1.电磁流量计的基本原理和技术关键
1.1基本原理
电磁流量计的基本原理是基于法拉第的电磁感应定律,即当一种导电液体流过磁场作切割磁力线运动时,则在垂直于流速向量和磁场向量的方向上会产生一个电动势。通过引入加权函数用数学的方法表明,对于轴对称的流速分布,这个电动势信号代表着平均流速,可用下式表示:
e=KdBv           (1)
式中:K—常数;
B—磁感应强度(磁力线密度);
d—两电极间的距离;
V—平均流速。
对于一个圆形管道,其体积流量为
q=π/4Ktd*e/B         (2)
其中Kt是通过校验确定的一个常数。
式(1)中磁感应强度的产生有三种方法:①永久磁铁和直流励磁;②采用50Hz或60Hz工业电正弦波进行励磁;③利用•定频率的脉冲电流进行励磁。
1.2技术关键
(1)放大电路采用三级放大器、防串模和共模干扰的技术措驰,从而保证了仪表的稳定性。
(2)对用于注聚合物的高压电磁流量计,耐压应达到25MPa。两个对称电极安装时,设计了专用工具,保证了对中和承压密封能力。
(3)采用智能化技术,用单片机进行非线性化分段修正,满足了整个量程范围的准确度要求。
(4)由于应用了微型计算机技术,可以方便地得到4~20mA的电流模拟信号和光电隔离的容积脉冲输出,如需要叮以配继电器输出的流量上、下限报警触点信号和RS-485串行通讯接口输出。

2.电磁流量计在油田中的应用
2.1注聚驱和三元复合驱流量计量中的应用聚合物驱和二元复合驱作为一种高效的驱油方法在大庆油田进行了多年的攻关试验,取得了-系列成果。对于这种高粘度的注剂,它不但要求地面工程在计量过程中要保证一定准确度,而且在注入过程中不能对流体有任何破坏其物性的剪切力。电磁流量计作为shou选的计量仪表,能满足注入聚合物的准确度为±0.5%的要求,其测量管为-个没有任何转动部件和阻流部件的空简,对注入物的物性不会有任何破坏。但由于注入压力为25MPa,接触介质的电极的安装必须满足承压的要求。
 
2.2电磁流量计在油田热水计量中的应用
油田民用集中供热要求具有较高的计量准确度和对高温介质的适应性.--般的热水管线都在DN500~DN800,就是在分部分输的支干线上也在DN200~DN300,热水温度-般为70~80℃,这就需要有大口径的高温热水流量计米满足这种况下的计量。油井掺水管线般为DN25或1N50,掺水量为小流量,掺水温度根据油井的产油量和环境温度(70~80℃),需要有小口径(甚至要小于DN25)的高温热水流量计来满足这种工况下的计量。电磁流量计的衬里要选用聚四氟乙烯衬甲,用机械的办法把一个预成形的聚四氟乙烯管装入不导磁不锈钢管中,为了有效地使过程中的液体与钢管隔热,聚四氟乙烯管要稍长一些,它的端部向外扩展张开能盖住钢管端头的连接管件,这种测量导管容许的zui高温度可达175℃。对于高温热水介质测量电极表面有时会产生某些污染物,对于这种应用工况,可采用圆锥状电极,对电极表面的杂质或污物用蒸煮法或超声波法来定期清洗。
2.3商品水计量交接中的应用
电磁流量计具有不受液体密度、粘度、压力、温度和电导率变化的影响等优点,应该成为净水计量的shou选计量用具。测量的zui小上限流速约为3m/s,量程比可以大于10:1,配上智能计算和补偿装置,进行分段修正、仪表的计量准确度优于±0.5%,可以满足商品水计量交接的要求。
 
3.电磁流量计使用中应注意的问题
(1)当选择流量计的口径时,有些人为简便从事,管线口径有多大,流量计的口径就选多大,这会造成较大的计量误差。对于这种电磁流量计选择口径时应按照选型样本中的zui小流量和zui大流量来选择合适囗径,并明确指出使用中的流量范围,出厂标定时能够包含要求的量程,使用起来就可以获得较好的效果。
(2)电磁流量计zui好垂直安装,液体从下而上流动,当没有液体流动时,固体物质沉淀,不会集结在电极上。安装时管道直管段内径与传感器法兰内径保持一致,避免产生节流现象,上游应不少于5倍管径的直管段长度,若上游有不全开的闸阀,传感器直管段长度应增加到10倍管径,下游直管段长度应大于3倍管径。
(3)应根据使用场合的防爆要求来选择电磁流量计是否需要防爆。如在易燃易爆环境,必须先断电源再打开仪表盖,
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