[实用新型]双节流三差压湿气两相流测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于两相流量测量技术领域，涉及一种湿气两相流测量装置。

背景技术

湿气作为气液两相流的一种特殊形态，在工业过程中广泛存在着。气体和液体都是流体，单独流动时它们的流动规律基本相同，都遵从基本的质量守恒和能量守恒方程，数学模型也都基本相似，但当它们共同存在并同时流动时，由于两相流体的介质特性存在较大的差异，如流体密度、粘度、摩阻系数等物性参数各不相同，两相流体间相互作用，相互影响，同时受压力、流速等工况条件的影响，使得湿气气液两相的流动与单相流动相比表现出了更为复杂的特性，在单相流动中的许多准则关系和分析方法都不能直接应用到湿气气液两相流的研究中。近几十年来，由于传统工业和新兴工业，如石油天然气工业、化学工程、冶金工程、核反应堆工程、航空航天工程等领域的急速发展，对湿气气液两相流的测量提出了越来越高地要求，同时也推动了该领域的研究得到更加深入快速的发展，国内外学者根据湿气流动的特点，提出了诸多理论模型和研究方法，并解决了一定的实际工业问题，然而已有的研究成果表明，湿气气液两相流的测量问题非常复杂，检测的难度很大，目前检测手段都存在一定的局限性。由于固有的复杂性、多样性以及测量手段的局限性，无论是在理论上还是方法上，这方面的研究尚处于发展阶段，因此湿气的流量测量在相当长的一段时间内都将是国内外研究的热点。

利用标准孔板流量计配合大型气液分离器，是目前油气田使用最为广泛的一种对湿天然气进行计量的方式，然而在工业现场的使用过程中还存在很多实际的问题。孔板的几何形状会因为长时间的使用而产生磨损，尤其是对孔板计量精度有较大影响的尖锐边角，其尖锐度是随着使用逐渐变化的，如果没有得到及时的检查和维护则会产生较大的计量误差；单一孔板所能适应的最佳流量测量范围有限，由于不同气井轮流切换计量，以及气井产量本身的波动，实际工业现场中的流量范围变化相对较大，由于大多数时候无法对孔板进行及时的更换，测量范围往往超出了标准；配套使用的二次仪表，压力、差压、温度变送器的使用对测量精度也有较大的影响，当差压变送器在测量下限附近使用时，最终的流量测量结果会有非常大的误差。由于这些因素的影响，孔板现场使用的精度大致在±3%，对于一些使用不当的情况，测量精度相应会进一步下降，在极端恶劣的情况下测量的误差可达±15%~±20%。这些都是在没有考虑孔板积液的情况的估计，事实上没有分离器能做到100%的完全分离效果，气体从分离器流出的过程中都会带出少量的液滴，由于孔板特殊的结构，随着长时间的使用，在孔板的上下游都会形成一定的积液，进而对测量造成极大的影响,有研究表明在含液1%情况下，由积液造成的孔板测量误差可达10%以上。