摘要(yao)：整流器作爲氣(qi)體平整裝置，其(qí)作用是将天然(rán)氣的流💔态從🔱紊(wen)流變爲平流，從(cóng)而使後端标準(zhun)孔闆流量計 的(de)計量更加正确(que)。爲了有效提高(gao)整流器在天然(ran)氣生📐産中的使(shi)用效果、延長其(qí)使用壽命、解決(jue)整流器在天然(rán)氣生産與計量(liang)過程中所面臨(lín)的清洗困難、維(wéi)護不便等問題(tí)，以天🔞然氣計量(liang)中具有代表性(xing)的管式整流器(qi)爲研究對象，分(fèn)析了現用管❓式(shì)整流器在生産(chǎn)過程中的弊端(duān)與不足，針對性(xing)🈲地提出了解👣決(jue)方法。研究結果(guo)表明：經過對現(xian)有管式整流器(qì)的優化，克服了(le)傳統整流器拆(chāi)裝工藝繁瑣、作(zuo)業風險高等不(bú)足，提高了現場(chang)作業的安全性(xing)♉，原創性地研制(zhì)了一種可在線(xiàn)維護🌈的體積🔴流(liú)量計整流器。結(jié)論💃認爲，所設計(ji)的新型整流🔅器(qì)克服了現有技(jì)術的不足，解決(jué)了整流器使用(yòng)過程中拆裝工(gong)藝繁瑣、作業🚶風(feng)險高等問題，符(fú)合國家規定🎯的(de)使用标準，有效(xiào)提高了整流📐器(qi)清洗與維護的(de)效率。
0引言
　　天然(rán)氣作爲清潔能(néng)源，其需求量随(sui)着社會的發展(zhǎn)逐年增大，與之(zhi)相應的是對天(tiān)然氣計量的精(jīng)度要求高♉。目前(qian)，天然💋氣計⛹🏻‍♀️量廣(guang)泛使用标準孔(kǒng)闆流量計。其原(yuán)理是以流體進(jin)入孔闆前、後所(suǒ)形🌐成的壓差爲(wei)基礎，通過理想(xiǎng)流态下的經驗(yan)公式結合數學(xué)模型進行計算(suàn)，得出具體數值(zhí)。實際使用過程(cheng)中管内流态是(shì)否能滿足相應(yīng)要求是計量精(jīng)度的關鍵。通過(guò)前人研究🔞表明(ming)，影響流量計精(jīng)度的🔅因素較多(duō)，特别是氣體流(liú)态對計量精度(dù)的影響。現階♋段(duan)我國所使用的(de)整流器爲固定(dìng)式結構，但其存(cun)在較多缺陷，因(yīn)此提出一種可(ke)在線維護的體(tǐ)積流量計整流(liu)器的設計思路(lu)，其🧡使用、維護方(fang)便⁉️，無需繁瑣的(de)工藝流程，使操(cao)作人員的勞動(dòng)強度及作業風(fēng)險得以降低，工(gōng)作效率提高的(de)同時還可節約(yuē)生産成🐪本。
1固定(ding)式整流器缺陷(xian)分析
　　整流器爲(wei)氣體平整裝置(zhi)，安裝于标準孔(kǒng)闆流量計的前(qián)端㊙️，其作🌈用是将(jiang)天然氣的流态(tài)從紊流變爲平(ping)流，從而使🌈後端(duan)标準孔闆🈲流量(liàng)計的計量更加(jiā)正确。目前所使(shi)用的整流器均(jun)爲固定式結🌈構(gou)（圖1）。
 
　　整流器在工(gōng)作過程中，由于(yu)氣流所攜帶的(de)雜質會🍉使管内(nèi)堆積污垢，引起(qǐ)管束内部堵塞(sāi)或半堵塞，易形(xíng)成🤩紊流☁️，使整流(liu)效果變📱差。通過(guò)對現有固定式(shi)整流器結構及(ji)使用效果分析(xī)，主要存在以下(xià)不足：①維護、清洗(xi)時🌈必須要實施(shi)關井、放空、置換(huàn)等一系列流💋程(chéng)倒換及停産斷(duàn)氣等操作，工作(zuò)程序繁瑣，不但(dàn)影響氣井的正(zhèng)常生産，還影響(xiang)對下遊天然氣(qì)用戶的正常供(gong)氣；②整流器作爲(wèi)計量裝置的⛱️一(yī)部分，與計量😘精(jīng)度密切相關，若(ruò)長🌍時間不清洗(xi)，會降低🏃‍♂️整流效(xiao)果，使紊流加重(zhòng)，影響計量的正(zhèng)确🐇率，對企業經(jing)濟效益造成直(zhí)接影響；③若在拆(chāi)卸、更換的過程(cheng)中遇到有毒或(huò)高壓氣流，可能(néng)會對操作人員(yuan)的人身安全造(zao)成威脅。
2新型整(zheng)流器設計思路(lù)與特點
2.1工作原(yuan)理
　　設計改進以(yǐ)分體式閥腔爲(wèi)基礎，通過滑闆(pǎn)閥的阻隔将其(qi)分爲上、下兩個(ge)閥腔，并在工作(zuò)中利用齒輪軸(zhou)逐層傳遞的方(fang)式将整流管（闆(pǎn)）從下閥腔移至(zhì)上閥腔。通過放(fàng)空閥平衡上閥(fa)腔與外界壓力(lì)，安全取出整流(liu)管（闆）。在對其清(qing)洗、維護💁後用相(xiàng)同方式将其安(an)裝歸位。
2.2結構設(shè)計
　　根據國家标(biāo)準（GB／T21446-2008）規定，标準孔(kǒng)闆流量計整流(liu)器分爲👣兩種：一(yi)種爲管束式，即(jí)整流管；另一種(zhong)爲孔闆式，即整(zhěng)流闆。兩者均爲(wei)固定式安裝模(mo)式。新型整流器(qi)在固定式整流(liú)器結構的基礎(chǔ)上，以國家标準(zhun)爲依據，利用閥(fá)腔📐阻隔結構，結(jié)合齒輪傳動原(yuán)理進行設計👉，使(shǐ)其滿足對管束(shù)式及孔闆式的(de)使用需求（圖2）。
　　裝(zhuāng)置整體爲上、下(xia)雙閥腔式，外部(bu)通過閥體固定(dìng)螺絲使其相連(lián)💃，閥腔内部通過(guo)滑閥的移動上(shàng)、下阻隔。整流💘管(guan)（闆）安放💃于下閥(fa)腔下部，兩端與(yu)輸氣管道相接(jiē)，内部可使氣流(liú)平穩流通。整✨流(liu)管（闆🧑🏽‍🤝‍🧑🏻）兩端外側(cè)設有齒輪槽，下(xià)閥腔底部爲排(pai)污槽，排污槽順(shùn)氣流方✍️向的一(yī)側安裝有排污(wu)閥。下閥腔上部(bu)‼️兩端安裝有齒(chi)輪軸，其轉動時(shí)可帶動整流🎯管(guan)（闆）上下移動。上(shang)閥❌腔底部爲滑(huá)閥，中部兩端設(shè)計有與下閥腔(qiang)相同的齒🐆輪軸(zhóu)，其作用是接替(tì)下閥腔齒輪對(duì)整流管（闆）的🏃🏻‍♂️作(zuo)用，上閥腔頂部(bù)設計🏃‍♀️有壓闆✔️、頂(ding)闆以及頂絲，作(zuò)用爲密封及固(gu)定整流器頂🔆部(bù)。腔體兩側安裝(zhuāng)有輔助設計，如(ru)下閥腔與上閥(fa)腔🌈連接處設有(you)平衡閥及注脂(zhi)口，上閥腔頂部(bù)側面設置有放(fàng)✍️空閥。
 
注：1.輸氣管(guan)道；2.排污槽；3.下閥(fa)體；4.下閥腔；5.滑闆(pan)；6.滑闆閥；7.上閥體(tǐ)；8.上閥腔；9.平衡閥(fá)；10.放空閥；11.壓闆；12.頂(dǐng)闆；13.頂絲；14.第一驅(qū)動裝置；15.第二驅(qu)動裝置；16.注脂孔(kong)；17.螺栓；18.整流管；19.導(dǎo)闆齒輪；20.滑闆🐇齒(chi)輪；21.放空閥閥腔(qiāng)；22.平衡閥閥腔
2.3使(shi)用方法
　　裝置工(gong)作前，首先對密(mi)封性進行檢查(chá)，保證其處于安(ān)全📧工作狀态。工(gong)作時主要包括(kuò)整流管（闆）平穩(wěn)提💔升、整流管（闆(pan)）安全取出以及(jí)整流管（闆）安裝(zhuāng)歸位三個部分(fen)。整流管（闆）平穩(wěn)提升：打開平衡(heng)閥，使上閥腔與(yu)下閥腔連通，從(cóng)而平衡上閥腔(qiāng)與下閥腔内的(de)壓🔞力。其次，打開(kāi)♌滑闆閥，驅動👈下(xià)閥腔齒輪軸，将(jiang)整流管（闆）從下(xià)閥腔移🍓至上閥(fa)腔，接着關閉滑(hua)闆閥，關閉平衡(héng)閥。整流管（闆）安(an)全取出：打開放(fang)空閥，上閥體通(tōng)過💰放空通孔與(yǔ)外界大氣連通(tong)，使上閥腔💔與外(wài)界的壓力平衡(heng)。打開頂絲，取出(chu)頂闆、壓闆。驅動(dòng)上閥腔齒輪軸(zhou)，将整流管（闆）從(cong)上閥腔取出。整(zhěng)流管（闆）安裝歸(guī)位：将整流管（闆(pan)）放入上閥腔，驅(qū)動上閥腔齒輪(lun)軸，将整流管（闆(pan)）下放上閥腔底(dǐ)部爲止🌂。蓋好壓(ya)闆、頂闆，安裝頂(dǐng)絲，關閉放空閥(fá)。打開平衡閥，使(shǐ)上閥腔與下閥(fa)腔内的壓力平(ping)衡。打開滑闆閥(fa)，驅動下閥腔齒(chi)輪軸，将⭐整流管(guan)（闆）從上閥腔移(yí)至下閥腔。關閉(bì)滑闆閥，關閉平(píng)衡♻️閥。打開放空(kōng)閥，将上閥腔氣(qi)體放空，确保上(shang)閥腔内部壓力(li)平穩，最後關閉(bì)放空閥。
2.4性能特(tè)點
　　設計發明的(de)新型整流器的(de)優勢主要在于(yu)提取、安裝整流(liú)💋管的過程中無(wú)需截斷流體或(huò)置換流體管☀️路(lù)，實現在線維🌏護(hu)整流器。此外，設(shè)計驅動裝置使(shǐ)整流管在上下(xia)閥🎯腔内穿🥵梭時(shi)，可實現整流管(guǎn)兩端同步升降(jiang)，使整流器安裝(zhuāng)與拆卸快捷、簡(jiǎn)便。整個維護過(guo)程可避免高壓(yā)流體給🏃‍♂️現場操(cāo)作人員帶來傷(shāng)害，同時也解決(jue)了清洗、更換整(zhěng)流器時需要停(ting)産的問✌️題。
　　通過(guò)上閥腔齒輪軸(zhóu)、滑闆閥、下閥腔(qiang)齒輪軸的配合(he)就可移動管腔(qiang)内的整流管（闆(pǎn)），取出與安裝歸(gui)位的整個過程(chéng)簡單、平穩、快捷(jié)，實現了在線維(wéi)護整流器，減少(shǎo)天然氣或有毒(dú)有💘害氣體與操(cāo)作人員的接觸(chu)，消除了潛😘在的(de)危險。
3新型整流(liu)器與固定式整(zhěng)流器實用性對(dui)比
　　新型整流器(qì)較傳統固定式(shì)整流器在清洗(xi)時間、清🈲洗方式(shi)、作業❄️方式、計量(liang)精度影響以及(ji)操作的安全性(xing)方面具有更好(hǎo)的效果，提高工(gong)作效率的同時(shi)，對作業期間的(de)安全性也有了(le)明顯保障🔞（表1）。同(tong)時，根據相關管(guǎn)理規定，計量設(she)備需在半年内(nei)清洗、維護，但🎯受(shòu)實際生産條件(jiàn)的限制，難以達(da)到管理規定要(yao)求，新型整流器(qì)設計的提出，可(kě)有效解決無法(fa)按🌈期清洗維護(hu)的問題。
 
4經濟效(xiào)益分析
　　固定式(shì)整流器從停産(chǎn)斷氣開始完成(chéng)一套清洗流程(chéng)♋一般需要約4h，根(gen)據要求每半年(nian)需清洗一次。清(qing)洗過程🐪中無法(fa)持續生産，會影(ying)響天然氣銷售(shou)量以及用戶用(yòng)🌏氣。以單井日産(chǎn)量爲30×104m³計算，天然(ran)氣出廠價按1.548元(yuan)／m³（含稅及管輸費(fèi)）計🔴算，清洗一次(cì)影響天然氣銷(xiao)售🏃‍♀️量約爲5×10104m³，損失(shī)銷售額達7.74萬元(yuan)，全年合計🔴則爲(wei)15.48萬元。若按照油(you)氣田全年生産(chan)天然氣👨‍❤️‍👨量爲300×108m³計(ji)算，由于清洗💯影(ying)響全年天然氣(qi)銷售量達2700×10104m³，損失(shī)銷售額約爲4000萬(wan)元。
　　對于低壓低(dī)産積液氣井，年(nian)度産氣量約爲(wèi)5×108m³，一旦氣井關井(jǐng)将有可能不能(neng)複産，需要氣舉(ju)增壓機等措施(shī)輔助複産，預✨計(jì)年度因實施複(fu)産措施而減産(chan)的天然氣産量(liàng)約爲500×104m³，損失💯的價(jià)值約爲770萬元。若(ruo)采用新型整流(liu)器，預計可有效(xiao)解決上述兩項(xiàng)問題，減少企業(yè)經濟效益🚩損失(shi)。
5結論
1）通過查閱(yuè)整流器相關資(zī)料，發現并總結(jié)了目前國内現(xiàn)有固定式整流(liu)器的缺點與不(bu)足。
2）經過對現有(yǒu)固定式整流器(qi)設計的優化，原(yuan)創性地🧑🏽‍🤝‍🧑🏻設☔計了(le)一種可在線維(wei)護的體積流量(liàng)計整流器。克服(fú)了⭕傳統整流⭐器(qi)拆裝工藝繁瑣(suo)、作業風險高等(děng)不💯足，在實💛現可(kě)在線清洗、維護(hù)的同時提高了(le)現場作業的安(an)全性。
3）雖然所設(shè)計的裝置暫未(wei)在氣田現場進(jin)行實際應❤️用，但(dan)☁️目前已通過國(guo)家石油天然氣(qì)大流量計量站(zhan)成都分站🏃的檢(jiǎn)測，表明該😍設計(jì)符合國家規定(dìng)的使用标準，後(hou)期将會結合現(xiàn)場實際應用效(xiào)果進一步優化(hua)。

以上内容源于(yu)網絡，如有侵權(quan)聯系即删除!