氪氣管道流量計測量（liàng）硫氣（qì）流（liú）量過程中堵塞原因分（fèn）析及解決（jué）方法（fǎ）
點擊次數：1965 發布時間：2021-01-08 07:23:46
天然氣是一（yī）種高效、 清潔燃料和（hé）優質化工原料。我國是天然氣資源豐富的大國，天然氣遠景儲量達3.8*1013m3(38萬億m3),目前已探明儲量就有1.6*1012m3(1.6萬億m3)，未來中國（guó）工業的發展必將與天（tiān）然氣能源發展密切相關，但是對於天然（rán）氣流量的測量相對來說非常薄弱，與國際其它發（fā）達**流量測量技術相比有很大的差距，天然氣流量計量已經成為天然氣工業發展的重要製約因素,是天（tiān）然氣使用中必須解決的一個重（chóng）要問題。流量計量既是天然氣供需雙方貿（mào）易結（jié）算（suàn）的依據,又（yòu）是生產部門用氣效率的*為重要的技術指標，流量計量是在企業生產和（hé）經（jīng）營（yíng）管理中一項日常（cháng）進（jìn）行的重要的（de）技術基礎工作。天然氣的準確計量不（bú）但能公平的貿易結算,而且能改進（jìn）生產工（gōng）藝,提高產品質量,降低（dī）產品生產成本,確保安（ān）全生（shēng）產,提高經濟效益和社會（huì）效益。
目前天然氣計量中存在的問題及產生的原因
流量計量儀表品（pǐn）種多,計算模型五花八門,如標準氪氣管道流（liú）量計、渦街流量計、漩渦流量計、超聲流量計等,除了標準氪氣（qì）管道流量計外,缺乏必要的標準或規範支持。
氪氣管道流量計借助國際上長期的試驗研究及實踐經（jīng）驗總結,早在20世紀30年代開始實行儀表幹校（xiào）,從二獲得了廣（guǎng）泛應用.我國（guó）製定了天然氣行業標準<<天然氣流量的標準孔（kǒng）板計量方（fāng）法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的（de）結構（gòu）形式、技術要求、節流裝置的取（qǔ）壓方式、使（shǐ）用方法以及流量計算及其（qí）不確（què）定度方麵的資料.為天然氣流量計（jì）量（liàng）提（tí）供了（le）標準依據。
本文針對於天然氣測量過程中普通在使用的作出分析，氪氣管道流量計的優點：簡單結（jié）實；精度高；成本低；如（rú）果計算、製造加工和安裝符合ISO 5167，無（wú）須額外的標定和再檢定。
氪（kè）氣管道流量計的缺點：由於流量和差壓的（de）平方根成比例關係，量（liàng）程比限製為（wéi）4:1及5:1。由（yóu）於（yú）水錘的作用，孔（kǒng）板可能會變（biàn）形（xíng）。如果設計或安裝不當甚至會（huì）堵塞管道。孔板的直角邊緣在長期運行後可能會磨損，特別（bié）是用（yòng）在潮濕肮髒的蒸汽上。這些會改變孔板的特性（xìng），並且會（huì）影響精度。因此，為了保（bǎo）證孔板的重複性（xìng）和精度，必須對孔板（bǎn）進行周期檢查和（hé）更換。
氪氣管道流量計係統的安裝長度要求較高，為了保證精度，必須保證上下遊至少有10倍和（hé）5倍管徑的直管段。
板流量計的應用氪（kè）氣管道流量計的典型應用：任何（hé）流（liú）量變化（huà）在4:1和5:1之間的（de）流量計（jì）量。這（zhè）包括鍋爐房出口和蒸汽分配至許多設（shè）備的場合，如部分（fèn）設（shè）備運行，部分設備停止，但總的流量變化不大。
一、計量裝置堵塞的原因（yīn）分析
對於高（gāo）含（hán）硫氣田（tián），在開發過程中，由於（yú）溫度和壓力（lì）的改變，硫（liú）在含硫天然（rán）氣內的（de）溶解度隨著局部（bù）溫度和壓力的降低而下降，致使元素硫（liú）及固體的高級多硫（liú）化物析出，沉積在井筒及（jí）設備內壁，導致堵塞，嚴重影響氣井的正常生產。
硫沉積的形成與天然氣的流速和溫（wēn）度、壓力、氣體組成有密切的關係。天然氣的流速越高，越能有效地使元素硫懸浮於氣體中帶出，從而減少了硫沉積的可能性。而根據高含硫氣田（tián）流體PVT物性研究發現（xiàn），當壓力、溫度（dù）下降時，氣體（tǐ）含（hán）硫飽和度也（yě）在下降，說明在生（shēng）產過（guò）程中，隨著壓力和溫度的降低，有單質硫（liú）析出。
在氣井生產初期（qī），氣井中的殘酸返（fǎn）排到地麵集輸係統。殘酸中含有硫磺顆粒和其（qí）他雜質且粘稠性高，其粘度隨著溫度的增（zēng）加而降低。固體物質在地麵集輸係統（tǒng）運移的過程中，附（fù）著在溫度（dù）較低或壓力改變的管道、儀器儀表連接通道處，導致了管（guǎn）道有效通徑變小，通道被堵塞，取壓不準確而引起顯示數據與真實數據誤差較大，儀器儀表不能反映真（zhēn）實值，影響了站場產量（liàng）調整和正常計量（liàng）。
二、流量計堵塞（sāi）的解決方法
計量裝置堵塞導致錯誤的流（liú）量數（shù）值（zhí），無論對人還是對設備而言，都具有相當大（dà）的危害，為了減少甚至杜絕這種危害，防（fáng）止安全事故的（de）發生，從以下幾個方麵進行解（jiě）決：
2.1 節流裝置定期清洗法
在氣田投產初期，單井的高級孔板閥流量計節流裝置也會有堵塞現象，需（xū）經（jīng）常進行（háng）清洗。在堵塞初期，堵塞的物（wù）質多是氣井中的殘酸返排的雜質和（hé）井筒（tǒng）、管線內的一些雜質（zhì）。隨著氣（qì）井的生產，堵塞的物質中，井筒、管（guǎn）線（xiàn）內的一些雜（zá）質變少了，而氣井中的殘酸返排雜質和（hé）硫黃（huáng）顆粒增多，四個月以後，大部分堵塞物（wù）是硫黃顆粒和少量氣井（jǐng）中殘酸返排的雜（zá）質。通（tōng）過現場的檢（jiǎn）查、清洗還發現，清洗過的高（gāo）級孔板（bǎn）閥流量計節流裝置，大部分會（huì）在三個月後，會（huì）再次發生堵塞，堵塞（sāi）物多是硫黃顆粒。因（yīn）此建議製定相應的（de）高級孔板閥流量計節流裝置定期清洗製度，周期以三個月為宜，以解決高級氪氣管道流量計（jì）節（jiē）流裝置堵塞現象。
2.2 五閥組吹掃解（jiě）堵法
對於五閥組存在堵塞的問題， 現場（chǎng）都按照五（wǔ）閥（fá）組解堵安全技術操作規程進行（háng）解堵，先準備消氣（qì）防器（qì）具、工用具，再檢查確（què）認五閥組閥（fá）門開關無誤，然後進行操作；
（1）將氣（qì）相（xiàng）流（liú）量計五閥組平（píng）衡閥打開；
（2）關閉氣（qì）相流量計導壓管線上的（de）取壓（yā）針閥；
（3）加溫五閥（fá）組及流量計導壓管線；
（4）將（jiāng）氣相流量計放空管線導入堿（jiǎn）桶；
（5）先緩慢打開放空針（zhēn）閥，然後逐漸開大針閥（fá）；
（6）將放空針閥關閉，打（dǎ）開導壓管線（xiàn）上的取壓針閥；
（7）將平衡閥打開；
（8）站控室人員觀（guān）察流量，若和該井配產相符則解堵操作（zuò）完成；若不一致則按（àn）照上述步驟再次解堵。
以上是（shì）操作規程要求的步驟（zhòu），在（zài）實際操作的過程中，發現（xiàn）*5步放空之後，隻是將導壓（yā）管內（nèi）的壓力放（fàng）空（kōng）了，並不（bú）能徹底的把導壓管裏的堵塞物吹（chuī）掃幹（gàn）淨，有時候過一、兩個小時後（hòu），會再（zài）次發生堵塞。研究後認為：放空之後（hòu），應緩慢打開取壓針閥（fá），對整個導壓管段（duàn）進行徹底（dǐ）吹掃，然後再進行後續操作。此操作方法經過現場（chǎng）使用後，吹（chuī）掃效（xiào）果較好，使五閥組堵塞後，堵塞間隔延長到了一周以上。因（yīn）此，建議在操作規程*五步之後，加入一條：緩慢打開取壓針閥，對整（zhěng）個（gè）導壓管段進行徹底吹掃。以提高（gāo）解堵效果，減少解堵次數，降低操作人員勞動強度。需要注意的一點是，在開取壓針閥吹（chuī）掃過程中，要緩慢打開，切忌（jì）猛開（kāi）。
2.3 電伴熱帶防凍堵法
氣井生產時，五閥組由於存在堵塞（sāi）現（xiàn）象，而溫度越低，越容（róng）易（yì）發生堵塞（sāi）現（xiàn）象，需要時常進行解堵操作，於是提高計（jì）量導壓管及五閥組（zǔ）管線內天然氣溫度成了解決堵塞的另一個（gè）手段。在五閥組及導壓管上加裝（zhuāng）伴熱帶，提高設備溫度（dù），避免堵塞。
安裝伴熱帶時，確保發熱段在需伴熱的部位並緊貼（tiē）於被加熱體以提高熱效率，除了自控溫電熱帶外，其它規格電熱帶安（ān）裝時不允許（xǔ）交叉（chā）、重疊，以（yǐ）避免過熱，電（diàn）熱帶安裝時遇到銳利的邊棱、銳角，應墊上鋁膠帶，以（yǐ）防破壞外絕緣層。在安裝電熱帶接（jiē）線（xiàn）盒時（shí），並聯帶（dài）應留有（yǒu）一定富裕量，以方（fāng）便檢修，使管道、閥門等設備附件拆卸方便（biàn），又不損壞電熱（rè）帶，做好絕（jué）緣測（cè）試和接地連接（jiē），確保（bǎo）電阻在正常範圍。
每口井的（de）五閥組及導壓管上加裝伴熱帶時（shí），都與其它井（jǐng）分開，單獨（dú）加裝，以便針對每口井的不同的情況，設置（zhì）不同的溫度。在現場，電伴熱平時運行（háng）的溫度（dù）控（kòng）製在60℃～65℃之間，若發生導壓管線及五閥組堵塞，應查看伴熱帶安裝（zhuāng）方式是（shì）否規範，是否投用等，及（jí）時處置，可（kě）調節伴熱帶（dài）運行溫（wēn）度到80℃，並結合其它（tā）解堵措施進行解堵，如熱（rè）水加熱吹掃（sǎo）法（fǎ）等，解堵操作完成後及時恢複流程（chéng），將伴熱（rè）帶溫度調節（jiē）到60℃～65℃之間。
加熱解堵法是高含硫（liú）氣田計量解堵中有效的（de）解堵方法，將加熱解堵與吹掃解堵法相（xiàng）結合，能用效（xiào）的提高解堵效果，延長計量五閥組（zǔ）及導壓管堵塞間歇時間，生（shēng）產中監測計量導（dǎo）壓管及五閥組內天然氣溫度，加裝電伴熱帶，及時調整伴熱帶（dài）運行溫度，能有效地減少堵（dǔ）塞的現象。
目前天然氣計量中存在的問題及產生的原因
流量計量儀表品（pǐn）種多,計算模型五花八門,如標準氪氣管道流（liú）量計、渦街流量計、漩渦流量計、超聲流量計等,除了標準氪氣（qì）管道流量計外,缺乏必要的標準或規範支持。
氪氣管道流量計借助國際上長期的試驗研究及實踐經（jīng）驗總結,早在20世紀30年代開始實行儀表幹校（xiào）,從二獲得了廣（guǎng）泛應用.我國（guó）製定了天然氣行業標準<<天然氣流量的標準孔（kǒng）板計量方（fāng）法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的（de）結構（gòu）形式、技術要求、節流裝置的取（qǔ）壓方式、使（shǐ）用方法以及流量計算及其（qí）不確（què）定度方麵的資料.為天然氣流量計（jì）量（liàng）提（tí）供了（le）標準依據。
本文針對於天然氣測量過程中普通在使用的作出分析，氪氣管道流量計的優點：簡單結（jié）實；精度高；成本低；如（rú）果計算、製造加工和安裝符合ISO 5167，無（wú）須額外的標定和再檢定。
氪（kè）氣管道流量計的缺點：由於流量和差壓的（de）平方根成比例關係，量（liàng）程比限製為（wéi）4:1及5:1。由（yóu）於（yú）水錘的作用，孔（kǒng）板可能會變（biàn）形（xíng）。如果設計或安裝不當甚至會（huì）堵塞管道。孔板的直角邊緣在長期運行後可能會磨損，特別（bié）是用（yòng）在潮濕肮髒的蒸汽上。這些會改變孔板的特性（xìng），並且會（huì）影響精度。因此，為了保（bǎo）證孔板的重複性（xìng）和精度，必須對孔板（bǎn）進行周期檢查和（hé）更換。
氪氣管道流量計係統的安裝長度要求較高，為了保證精度，必須保證上下遊至少有10倍和（hé）5倍管徑的直管段。
板流量計的應用氪（kè）氣管道流量計的典型應用：任何（hé）流（liú）量變化（huà）在4:1和5:1之間的（de）流量計（jì）量。這（zhè）包括鍋爐房出口和蒸汽分配至許多設（shè）備的場合，如部分（fèn）設（shè）備運行，部分設備停止，但總的流量變化不大。
一、計量裝置堵塞的原因（yīn）分析
對於高（gāo）含（hán）硫氣田（tián），在開發過程中，由於（yú）溫度和壓力（lì）的改變，硫（liú）在含硫天然（rán）氣內的（de）溶解度隨著局部（bù）溫度和壓力的降低而下降，致使元素硫（liú）及固體的高級多硫（liú）化物析出，沉積在井筒及（jí）設備內壁，導致堵塞，嚴重影響氣井的正常生產。
硫沉積的形成與天然氣的流速和溫（wēn）度、壓力、氣體組成有密切的關係。天然氣的流速越高，越能有效地使元素硫懸浮於氣體中帶出，從而減少了硫沉積的可能性。而根據高含硫氣田（tián）流體PVT物性研究發現（xiàn），當壓力、溫度（dù）下降時，氣體（tǐ）含（hán）硫飽和度也（yě）在下降，說明在生（shēng）產過（guò）程中，隨著壓力和溫度的降低，有單質硫（liú）析出。
在氣井生產初期（qī），氣井中的殘酸返（fǎn）排到地麵集輸係統。殘酸中含有硫磺顆粒和其（qí）他雜質且粘稠性高，其粘度隨著溫度的增（zēng）加而降低。固體物質在地麵集輸係統（tǒng）運移的過程中，附（fù）著在溫度（dù）較低或壓力改變的管道、儀器儀表連接通道處，導致了管（guǎn）道有效通徑變小，通道被堵塞，取壓不準確而引起顯示數據與真實數據誤差較大，儀器儀表不能反映真（zhēn）實值，影響了站場產量（liàng）調整和正常計量（liàng）。
二、流量計堵塞（sāi）的解決方法
計量裝置堵塞導致錯誤的流（liú）量數（shù）值（zhí），無論對人還是對設備而言，都具有相當大（dà）的危害，為了減少甚至杜絕這種危害，防（fáng）止安全事故的（de）發生，從以下幾個方麵進行解（jiě）決：
2.1 節流裝置定期清洗法
在氣田投產初期，單井的高級孔板閥流量計節流裝置也會有堵塞現象，需（xū）經（jīng）常進行（háng）清洗。在堵塞初期，堵塞的物（wù）質多是氣井中的殘酸返排的雜質和（hé）井筒（tǒng）、管線內的一些雜質（zhì）。隨著氣（qì）井的生產，堵塞的物質中，井筒、管（guǎn）線（xiàn）內的一些雜（zá）質變少了，而氣井中的殘酸返排雜質和（hé）硫黃（huáng）顆粒增多，四個月以後，大部分堵塞物（wù）是硫黃顆粒和少量氣井（jǐng）中殘酸返排的雜（zá）質。通（tōng）過現場的檢（jiǎn）查、清洗還發現，清洗過的高（gāo）級孔板（bǎn）閥流量計節流裝置，大部分會（huì）在三個月後，會（huì）再次發生堵塞，堵塞（sāi）物多是硫黃顆粒。因（yīn）此建議製定相應的（de）高級孔板閥流量計節流裝置定期清洗製度，周期以三個月為宜，以解決高級氪氣管道流量計（jì）節（jiē）流裝置堵塞現象。
2.2 五閥組吹掃解（jiě）堵法
對於五閥組存在堵塞的問題， 現場（chǎng）都按照五（wǔ）閥（fá）組解堵安全技術操作規程進行（háng）解堵，先準備消氣（qì）防器（qì）具、工用具，再檢查確（què）認五閥組閥（fá）門開關無誤，然後進行操作；
（1）將氣（qì）相（xiàng）流（liú）量計五閥組平（píng）衡閥打開；
（2）關閉氣（qì）相流量計導壓管線上的（de）取壓（yā）針閥；
（3）加溫五閥（fá）組及流量計導壓管線；
（4）將（jiāng）氣相流量計放空管線導入堿（jiǎn）桶；
（5）先緩慢打開放空針（zhēn）閥，然後逐漸開大針閥（fá）；
（6）將放空針閥關閉，打（dǎ）開導壓管線（xiàn）上的取壓針閥；
（7）將平衡閥打開；
（8）站控室人員觀（guān）察流量，若和該井配產相符則解堵操作（zuò）完成；若不一致則按（àn）照上述步驟再次解堵。
以上是（shì）操作規程要求的步驟（zhòu），在（zài）實際操作的過程中，發現（xiàn）*5步放空之後，隻是將導壓（yā）管內（nèi）的壓力放（fàng）空（kōng）了，並不（bú）能徹底的把導壓管裏的堵塞物吹（chuī）掃幹（gàn）淨，有時候過一、兩個小時後（hòu），會再（zài）次發生堵塞。研究後認為：放空之後（hòu），應緩慢打開取壓針閥（fá），對整個導壓管段（duàn）進行徹底（dǐ）吹掃，然後再進行後續操作。此操作方法經過現場（chǎng）使用後，吹（chuī）掃效（xiào）果較好，使五閥組堵塞後，堵塞間隔延長到了一周以上。因（yīn）此，建議在操作規程*五步之後，加入一條：緩慢打開取壓針閥，對整（zhěng）個（gè）導壓管段進行徹底吹掃。以提高（gāo）解堵效果，減少解堵次數，降低操作人員勞動強度。需要注意的一點是，在開取壓針閥吹（chuī）掃過程中，要緩慢打開，切忌（jì）猛開（kāi）。
2.3 電伴熱帶防凍堵法
氣井生產時，五閥組由於存在堵塞（sāi）現（xiàn）象，而溫度越低，越容（róng）易（yì）發生堵塞（sāi）現（xiàn）象，需要時常進行解堵操作，於是提高計（jì）量導壓管及五閥組（zǔ）管線內天然氣溫度成了解決堵塞的另一個（gè）手段。在五閥組及導壓管上加裝（zhuāng）伴熱帶，提高設備溫度（dù），避免堵塞。
安裝伴熱帶時，確保發熱段在需伴熱的部位並緊貼（tiē）於被加熱體以提高熱效率，除了自控溫電熱帶外，其它規格電熱帶安（ān）裝時不允許（xǔ）交叉（chā）、重疊，以（yǐ）避免過熱，電（diàn）熱帶安裝時遇到銳利的邊棱、銳角，應墊上鋁膠帶，以（yǐ）防破壞外絕緣層。在安裝電熱帶接（jiē）線（xiàn）盒時（shí），並聯帶（dài）應留有（yǒu）一定富裕量，以方（fāng）便檢修，使管道、閥門等設備附件拆卸方便（biàn），又不損壞電熱（rè）帶，做好絕（jué）緣測（cè）試和接地連接（jiē），確保（bǎo）電阻在正常範圍。
每口井的（de）五閥組及導壓管上加裝伴熱帶時（shí），都與其它井（jǐng）分開，單獨（dú）加裝，以便針對每口井的不同的情況，設置（zhì）不同的溫度。在現場，電伴熱平時運行（háng）的溫度（dù）控（kòng）製在60℃～65℃之間，若發生導壓管線及五閥組堵塞，應查看伴熱帶安裝（zhuāng）方式是（shì）否規範，是否投用等，及（jí）時處置，可（kě）調節伴熱帶（dài）運行溫（wēn）度到80℃，並結合其它（tā）解堵措施進行解堵，如熱（rè）水加熱吹掃（sǎo）法（fǎ）等，解堵操作完成後及時恢複流程（chéng），將伴熱（rè）帶溫度調節（jiē）到60℃～65℃之間。
加熱解堵法是高含硫（liú）氣田計量解堵中有效的（de）解堵方法，將加熱解堵與吹掃解堵法相（xiàng）結合，能用效（xiào）的提高解堵效果，延長計量五閥組（zǔ）及導壓管堵塞間歇時間，生（shēng）產中監測計量導（dǎo）壓管及五閥組內天然氣溫度，加裝電伴熱帶，及時調整伴熱帶（dài）運行溫度，能有效地減少堵（dǔ）塞的現象。