金屬管轉(zhuǎn)子流量計在分離器排液系統(tǒng)中的應用

目前多井集氣站普遍通過撬裝自動排液裝置排放生產(chǎn)污水，污水計量采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計，在近幾年的運行過程中，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：一是金屬管轉(zhuǎn)子流量計不適應污水的大流量排放 , 污水攜天然氣沖擊導致流量計損壞。二是撬裝自動排液裝置設備費偏高。本文針對上述問題，分析分離器排液系統(tǒng)優(yōu)化設計思路，通過完善自動排液系統(tǒng)設計，達到降低建設投資的目的。

由于當前污水處理的站點大多使用自動排放污水的技術(shù)，在某種程度上緩解了排除污水的壓力，在金屬管道鋪平的運行中，污水得到廣泛的處理。但是隨著該項技術(shù)廣泛的應用到生產(chǎn)中，很多弊端也逐漸暴露出來。該項技術(shù)很難滿足大范圍的污水排放，而且長時間進行處理，還可能造成設備大范圍損壞，維修成本較高。現(xiàn)今的污水處理工作已經(jīng)離不開分離器排液系統(tǒng)，所以急需要對該項技術(shù)進行優(yōu)化。

自動排液裝置的儀表風管線、液位計、控制箱、閥門撬裝均使用了電熱帶進行伴熱。并在其下游采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計用以計量排放污水液量。

就目前來講，主要的排液系統(tǒng)可以按照不同功能和性能，大致分成三類：

機械式排液系統(tǒng) : 這類排液系統(tǒng)主要承擔對污水管道的梳理功能，主要通過放氣閥和浮筒等設備進行連接，在整體上有著容器自動排液化的效果，這類機器明顯具有體積大的特點，結(jié)構(gòu)功能較為繁多復雜，承擔的任務量較重，必須在滿足污水處理工作維護的基礎上進行處理液體的計量而且還要兼顧對系統(tǒng)整體的監(jiān)控功能，這類系統(tǒng)大多適用于大型的工程維護中，對于后期污水的處理工作，同時在監(jiān)控工作中占據(jù)一定的優(yōu)勢，可以說是比較兼顧的分離器排液系統(tǒng)。

電控式排液系統(tǒng)：這種系統(tǒng)的主要特點就是圍繞不同種類的電輸出信號對執(zhí)行門進行屏蔽，能夠控制閥門在一段時間內(nèi)的開閉，這種獨特的系統(tǒng)設計導致其能夠應用在較為繁瑣的施工場地，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化排液，然而在該種系統(tǒng)沒有處在穩(wěn)定的電流環(huán)境中，電控式排液系統(tǒng)運行就會受到一定的阻礙，就比較容易發(fā)生事故。并且電控式系統(tǒng)的設備維護還較難實現(xiàn)，不能在電動執(zhí)行的閥門中進行優(yōu)化。

氣控式排液系統(tǒng)：這種系統(tǒng)的優(yōu)勢就是在電容式和機械式排液系統(tǒng)的基礎上，加以改進，完善了以上兩種系統(tǒng)的漏洞，更加符合安全生產(chǎn)的需求，在一定程度上也緩解了電控式排液系統(tǒng)的復雜性，能夠在施工進行時進行全面的運轉(zhuǎn)，并進行液位調(diào)整。但是該種系統(tǒng)的設備成本較高，需要經(jīng)常進行維護，大大提高了生產(chǎn)成本，就目前來說應用遠遠不如前兩種廣泛。

對于自動化排液系統(tǒng)的應用，很多工程上都采用了這種自動化的系統(tǒng)設備，大大提高了生產(chǎn)效率，保護了周圍環(huán)境，在人力物力上也有一定程度的節(jié)約。但是在自動排液裝置投產(chǎn)運行過程中，暴露出了一些問題，使生產(chǎn)受到一定程度的制約，總結(jié)歸納為以下三方面：

（一）污水含雜質(zhì)較多，影響磁翻板液位計計量

原因分析：

一是在低溫工作環(huán)境下，排水孔道不能夠維持正常溫度的環(huán)境下，液位計發(fā)生凍堵現(xiàn)象，難以實現(xiàn)液位的調(diào)整；

二是由于污水內(nèi)雜質(zhì)較多，在次孔道內(nèi)堵塞在一起，堆積后造成腔體內(nèi)徑變小，使浮子無法通過，排水孔道被嚴重堵塞，難以維持正常的生態(tài)計量，導致液位計讀數(shù)不準確。

優(yōu)化思路：

一是緊貼液位計柱壁豎直纏繞 4 根電熱帶，電熱帶不能與液位計檢測桿和磁轉(zhuǎn)柱接觸，防止溫度過高損壞電子器件；

二是定期對液位計進行清洗，加裝雷達液位計，使用PLC 系統(tǒng)對排液裝置進行控制，可以在某種程度上降低對系統(tǒng)設備方面的要求，這對于簡單的污水處理優(yōu)化方面，能夠承擔一定的風險，在整體的機械承擔角度，還能夠起到一定的緩沖作用。

對于污水的處理效果也能夠在維持穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎上進行，關(guān)于設備的維護方面還是要按照規(guī)定的章程進行，否則難以保證設備在該工程體制下能夠安全穩(wěn)定運行。污水中所含雜質(zhì)也會按照系統(tǒng)內(nèi)壁孔道的優(yōu)化被排出來。能夠?qū)υ擃惖膬?yōu)化作用起到更好的效果，維持在穩(wěn)定的系統(tǒng)排除污水的范圍中。

原因分析：目前污水計量使用的金屬管轉(zhuǎn)子流量計是適用于低流速小流量的介質(zhì)測量。其設計量程為 5m 3/h，而實際應用中，自動排液撬屬于間歇性排水，每秒排水達到 5kg，遠超設計量程。污水的大流量排放，其內(nèi)部攜天然氣及較多雜質(zhì)對金屬浮子進行沖擊，造成儀表故障、損壞，導致無法對污水排放量進行精確計量。在金屬管符子的流量計算中，我們大致上也可以按照傳統(tǒng)的工程計量方式進行處理，導致污水不能夠從該類大流量管道中排放，污水的進程受到影響。

優(yōu)化思路：將自動排液裝置由撬裝式改為散裝式見圖 2，分離器液面上部的壓力非常大可達 7MPa，當設備正常工作時，節(jié)流截止閥、氣動閥和閘閥均處于開啟狀態(tài)，當分離器液位達到排液高點時，電動閥開啟，開始排液，液體經(jīng)節(jié)流截止閥限流降壓，經(jīng)氣動閥和電動閥后排至常壓污水罐，當液位達到排液低點時，電動閥關(guān)閉。當電動閥出現(xiàn)故障，比如排液過程中，突然斷電，此時氣動閥動作，并切斷排液管路，防止高壓氣體排出。另外，設置旁通閥，可以實現(xiàn)手動排污。就可以在一定程度上降低自動化處理的弊端，減少疏水閥的開閉效果，在整體的集中化控制中占有一定的優(yōu)勢。電控式的集中化處理方式的體積較為龐大，對整體運算的處理方面不夠完善，所以要結(jié)合手動的電控系統(tǒng)設置，在聯(lián)動氣控式裝配的基礎上進行整合。才能夠滿足實際生產(chǎn)的需求，在對應的散裝式撬裝排液系統(tǒng)中保持一定的穩(wěn)定性，承擔相應的風險，對分離器排液系統(tǒng)起到相當?shù)膬?yōu)化作用。

檢測單元功能：一是選用雷達液位計實現(xiàn)液位遠傳，進入值班室控制系統(tǒng)顯示、報警、聯(lián)鎖，控制系統(tǒng)對液位精度要求較高，雷達液位計能夠達到要求，而磁浮子液位計精度不能達到系統(tǒng)要求，適合現(xiàn)場就地顯示。二是為避免自動排液系統(tǒng)故障影響集氣站生產(chǎn)，氣田已建站場均設置了手動排液系統(tǒng)作為備用，當雷達液位計出現(xiàn)故障時，可根據(jù)磁浮子液位計的現(xiàn)場液位指示進行手動排污。