孔板流量计领先的原因有五个

现代流量计也是一个网络节点。

通过史蒂夫传输线 2019年7月25日

虽然在过去的几年里,油气和流体行业出现了重大创新,但一些老技术仍然经受住了时间的考验。

其中之一是差压(DP)流量计,它仍然是工业过程测量和控制中应用最广泛的流量技术,以及天然气保管转移测量应用。

最常见的DP测量形式是用孔板完成的,孔板由加工成特定尺寸的具有同心圆孔的孔板组成。像所有的DP仪表一样,孔板仪表交叉引用了质量和能量守恒的物理定律。节流孔提供流量限制,而限制上游和下游的压力龙头提供必要的压差。图1显示了传统孔板安装的原理图。

以下是孔板流量计在DP和流量测量领域领先的五个原因,以及为什么它们在今天与几年前一样重要,特别是通过整合现代网络创新。

1.高精度测量

首先,孔板仪表提供精确的测量。

由于质量流量──例如每天百万标准立方英尺(mmscfd)──是流量计的主要输出,流量不确定性是DP仪表最重要的性能规格之一。在这里,美国石油协会(API)孔板仪表标准(API 14.3[1])显示,孔板仪表的质量流量不确定度在±0.7%的范围内,与经过大量校准的涡轮、超声波和涡流仪表相比,具有优势。

关于孔板流量计的一个尚未完全了解的领域涉及降压比-在规定的流量测量不确定度内最大与最小流量的比率。几年前,当压力计管指示DP时,在现代仪器之前,孔板仪表的流量降档限制为3:1。当今先进的数字DP变送器与孔板仪表一起使用,可以通过单个孔板和单个变送器实现精确的14:1流量调低。

2.易于使用和维护

孔板仪表易于使用和维护,因此具有成本效益。它们包括随时可用的仪器来读取压差并满足设计要求。节流孔的尺寸可根据美国天然气协会(AGA)、美国石油协会(API)或国际标准化组织(ISO)制定的标准来确定。这些标准提供了孔板测量的每个部分的要求。孔板流量计计算是嵌入在大多数流量计算机。孔板流量计方程的细节被更广泛地了解和理解。

不需要校准。仪表性能是可重复的,因此标准可以预测放电系数到低不确定度而无需校准。因此,未经校准的孔板流量计的气体质量流量不确定度为±0.7%。其他竞争仪表需要校准才能达到这样的不确定度。

3.所有条件操作

孔板仪表工作在不同的,通常苛刻的条件下,在大流量范围内。将孔板切换到不同beta的能力使仪表具有在大流量范围内长期使用的罕见能力-无论是当流量显着减少还是当操作可能导致流量激增并超过仪表最大流量规格时。

双腔孔板流量计的设计允许在几分钟内更换一个板,而不会使流量离线(见图2),使仪表能够在使用中重新配置,以适应长期变化的流量条件。

最近的另一项进展是将孔口板和流量调节器结合在一起的多孔孔口板,以创建具有短上游管道安装要求的孔口测量装置。多孔孔板具有传统的单孔孔板的特点,但将流体分布在几个较小的孔中而不是一个大孔中。

孔板仪表技术也克服了长或阻塞的脉冲线,采用集成设计,将变送器安装到主元件体上。由于气体系统脉冲管路中的冷凝或液体管路中的气泡造成的信号受损,可以通过热跟踪脉冲管、沉积物捕集器和排污阀来解决。

4.符合合规性标准

孔板仪表的使用是经主要法规、标准和行业组织批准的用于气体的保管转移。

孔板必须严格符合组织制定的低不确定度标准,如ISO和API。适用的国际标准是AGA报告3号,API 14.3和天然气应用的ISO 5167第2部分。其他标准还涵盖了常见的应用,如蒸汽,液体,气体,清洁流体和其他标准工业应用。

5.网络创新

孔板仪表不断发展,通过数字化、网络化和工业物联网(IIoT)创新来应对测量挑战。

如今,孔板流量计已集成在工厂内,生成的流量信息可在不同领域进行操作和共享。

虽然孔板流量计的核心是一个简单的技术前提,但它可能是所有流量计中最现代化,全面且易于理解的诊断套件之一。

艾默生罗斯蒙特孔板流量计包括许多技术创新。这包括先进的电子设备,集成了传统质量流量测量所需的不同组件(流量计算机,主元件,DP变送器,歧管等),并且不需要单独的流量计算机或分布式控制系统(DCS)计算来测量质量流量。

如今,孔板流量计仍然是市场上最先进、最通用的流量计之一,采用最新的数字和网络创新,为工厂提供可操作的商业智能,用于闭环控制、通用监控和监护传输应用(以及其他应用)。最好的还在后头。

原创内容可在石油与天然气工程


作者简介:Steve Ifft是艾默生Daniel Differential Products的产品线总监。