Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

ДЕ-4У, применяемый в Советском Союзе. В измерительной камере счетчика штифт / описывает коническую траекторию. Перпендикулярно к штифту установлен диск 2, периметр которого скользит по стенке измерительной камеры. При прохождении жидкости через камеру диск начинает совершать колебательные движения. При каждом обороте диска через счетчик проходит объем жидкости, равный объему измерительной камеры. Обороты штифта / через поводок 3 передаются передаточному механизму 4, который служит для показа как фактического расхода, так и суммарного объема жидкости, прошедшей через счетчик. Порог чувствительности счетчика при обвязке 40-мм трубами составляет 0,1 л/ч, пределы измерения - от 0,6 до 10 м/ч. Допустимая погрешность при расходах от 0,6 до 1,2 м/ч составляет ±1,0 % при расходах от 1,2 до 10 м/ч - ±0,5 %.

Калибрование счетчиков. Счетчики можно калибровать несколькими способами:

1) при помощи мерной емкости;

2) при помощи прувера с шаровым поршнем; 3) последовательным подключением калиброванного счетчика. Последний должен быть постоянно откалибро-ван при помощи мерной емкости (см. стандарт АНИ 1101).

Идея применения пруверов с шаровым поршнем состоит в том, чтобы при последовательном подключении их со счетчиком сравнительно небольшого объема иметь возможность определить расход с высокой точностью. Один из таких приборов, разработанный компанией Шелл Пайплайн Кор, показан на рис. 6.6-23. В U-образной трубе, покрытой внутри эпоксидной смолой, поток измеряемой жидкости движется в направлении, показанном стрелками. Счетчик импульсов 3 счетчика 2 включается в тот момент, когда шар 4 проходит датчик 5 и выключается по достижении датчика 6. Точность измерения предопределяется тем, что как объем U-образной трубы, так и моменты прохождения шара через датчики могут быть определены с высокой точностью. При прохождении через прувер 3,79 л жидкости счетчик выдаст 1000 импульсов. На один импульс приходится максимальная ошибка в 3,79 см. Объем U-образной трубы должен быть по крайней мере в 10 000 раз больше наименьшего объема, допустимого для измерения, что для данного случая находится на уровне 37,9 л. С другой стороны, объем должен составить не менее 0,5% от максимального расхода жидкости за 1 ч через счетчик, подлежащий калибровке. Обвязка, показанная на

Ряс. 6.6-22. Бензосчетчик ДЕ-4У с дисковым поршнем (СССР)

рис. 6.6-23, позволяет поток в трубе t направить в противоположном направлении открытием задвижек 7 и и закрытием задвижек 9 и S; в этом случае шар пройдет сначала датчик 6 и затем датчик 5. Обратный поток может быть также использован для калибрования счетчика. Порядок калибровки объемных счетчиков описан Байэрзом (1962- 1963, части 1, 2, 4).

в2) Влагомеры емкостного типа. Диэлектрические проницаемости воды и нефти резко различаются. Для нефти она составляет около 80; для воды - около 2-2,5. Это обстоятельство использовано при создании влагомеров емкостного типа. Принцип действия влагомера, показанного на рис. 6.6-24, следующий. Закрытая труба 2 длиной s установлена коаксиально нефтяной трубе /. Эти трубы работают как обкладки конденсатора длиной s, а обводненная нефть служит диэлектриком. Конденсатор (емкость его зависит помимо геометрических размеров и от диэлектрической постоянной жидкости) входит в резонансный контур. Собственная частота контура / п зависит от содержания воды в жидкости конденсатора. Эта частота вместе с постоянной частотой /i на выходе генератора поступает на ступень смешивания компонентов. Частота биений (/«-/i) смесителя поступает на управляющее устройство реверсивного электродвигателя. Реверсивный электродвигатель устроен так, что путем поворота переменного конденсатора регулируется первоначальная частота прохождения безводной нефти. Угол этого поворота, соответственно усиленный, служит мерой содержания

Рис. 6.6-23. Прибор с шаровым поршнем фирмы Шелл Пайплайн Кор

Рис. 6.6-24. Принципиальная схема влагомера емкостного типа.

/ - смеситель; - усилитель; / - механизм с сервоприводом; V/- записывающее устройство

воды В экспериментально откалиброванной шкале. Прибор также приспособлен для дистанционной передачи показаний.

Опыты подтвердили, что такой влагомер может работать только до содержания воды в нефти, равного 50%. На рис. 6.6-25 показана зависимость кажущегося сопротивления и диэлектрической постоянной от содержания воды в данной нефти, смешанной с соленой водой, содержащей 9% соли. Эксперименты проводились на эмульсиях типа М/В, приготовленных соответственно при низких и высоких частотах

оборотов мешалки. Из графика видно, что при обводненности около 50-60% диэлектрическая постоянная при высокой частоте перемешивания приготовленных эмульсий быстро увеличивается, соответственно падает сопротивление. При медленном перемешивании диэлектрическая постоянная растет постоянно, но сопротивление при обводненности между 70 и 80% быстро уменьшается. То же самое наблюдается и со сме-

20 itO 60 SO 100 Содержание 8адь1,°/о

Рис. 6.6-25. Зависимость кажущегося сопротивления и диэлектрической постоянной от содержания воды (Вуд, 1958)

Рис. 6.6-26. Обвязка влагомера на выкиде сепаратора (Вуд, 1958)

сями нефти с другими минерализованными до различной концентрации водами. Это объясняется тем, что при значительном содержании воды первоначальная эмульсия типа В/М переходит в эмульсию типа М/В (ранее при быстром перемешивании и позже при медленном перемешивании; из-за присутствия соленой воды образуются «пробои» между обкладками конденсатора).

Последние исследования показали, что необходимо считаться с погрешностями при использовании влагомеров емкостного типа, которые достигают 7%. Это происходит по двум причинам. Диэлектрическая постоянная воды, во-первых, зависит* от содержания в ней глинистых частиц, особенно монтмориллонита и, во-вторых, от применяемой при измерениях частоты циклов процесса в показаниях. Разброс может быть значительно уменьшен при применении высоких частот циклов процесса перемешивания. Более всего подходит частота 10 МГц (Томсон и Ник-сик, 1970). При использовании влагомера необходимо правильно выбрать место его установки. На рис. 6.6-26 показан один из наиболее предпочтительных способов обвязки влагомера непосредственно после сепаратора. Жидкость из сепаратора / сбрасывается в выкидную линию 2. Уровень жидкости в сепараторе поддерживается поплавковым регулятором. Как только жидкость в сепараторе достигнет верхнего уровня, узел управления 3 переключит линию поступления из редуктора 4, тогда газ по линии 5 направится в пространство над диафрагмой клапана 6, и выкидная линия откроется. Содержание воды в продукции определяется влагомером емкостного типа 7. Объем жидкости измеряется счетчиком 8. Обводная линия 10, обвязанная параллельно измерительной системе, может открываться при помощи дистанционно-управ-

8-546