為了成功地運(yùn)輸和提煉原油，通常需要大量的添加劑。這些范圍從簡(jiǎn)單的表面活性劑到復(fù)雜的混合水垢和腐蝕抑制劑。對(duì)于整個(gè)精煉過(guò)程至關(guān)重要，這些化學(xué)藥品在高壓下少量注入。因此，重要的是要仔細(xì)監(jiān)視它們?cè)谌魏芜^(guò)程中的添加情況，通常非常好使用石化流量計(jì)完成此操作。
石化添加劑注入液的密度和粘度各不相同，任何安裝在工廠中的石化流量計(jì)都應(yīng)能夠管理廣泛的化學(xué)和物理特性。流量測(cè)量解決方案的選擇仍然非常狹窄，因?yàn)橹挥猩贁?shù)幾種技術(shù)可以提供令人滿意的測(cè)量分辨率。
常規(guī)地，對(duì)于石化流量計(jì)，添加劑注入流體，正排量流量計(jì)一直是選裝件。這些石化流量計(jì)通常很小，并且在它們的運(yùn)動(dòng)部件之間有緊密的間隙。小尺寸有助于實(shí)現(xiàn)高壓額定值，但由于制造公差嚴(yán)格，因此容易受到污染，這可能會(huì)阻止有效運(yùn)行或使儀表完全停止工作–非常好的情況是不便，但如果儀表很昂貴安裝在海底。
沒(méi)有活動(dòng)部件的非侵入式石化流量計(jì)是非常優(yōu)選的選擇。但是，它們也是非常昂貴的。本文回顧了此應(yīng)用程序中當(dāng)前使用的一些
流量計(jì)技術(shù)，并期待著開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的非常新進(jìn)展。
旋轉(zhuǎn)活塞石油化工流量計(jì)
旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)包含一個(gè)圓形腔，該圓形腔在圓盤內(nèi)“旋轉(zhuǎn)”。每次旋轉(zhuǎn)都會(huì)排出已知量的流體。當(dāng)主軸在中央凸臺(tái)上循環(huán)時(shí)，實(shí)際的活塞運(yùn)動(dòng)可以稱為“點(diǎn)頭”，因?yàn)閳A形元件僅描述了由圓形主軸軌跡和線性分頻器限制的振蕩，該振蕩使活塞以“圓周”運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)在一個(gè)圓形的房間里。
固定體積的流體從入口到出口都在活塞內(nèi)部和外部傳輸。旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)制造商應(yīng)謹(jǐn)慎選擇具有低摩擦系數(shù)和有限滑動(dòng)面積的材料。除了提高流量計(jì)的線性度之外，這些技術(shù)還擴(kuò)展了操作范圍。根據(jù)定義，這些是典型的低分辨率儀表。它們的中心主軸通常只有一個(gè)磁鐵，但是某些設(shè)備將具有多個(gè)呈橢圓形的磁鐵，以提高儀表的分辨率。不幸的是，石化添加劑注入流體的計(jì)量意味著旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)對(duì)磨損和污染極為敏感，并且具有許多滑動(dòng)表面。
石化流量計(jì)：正齒輪和橢圓齒輪流量計(jì)
盡管這兩種齒輪表在表面上是相同的，但它們的操作方式卻大不相同。通常，標(biāo)準(zhǔn)
齒輪流量計(jì)的幾個(gè)非常大的齒輪齒嚙合在一個(gè)腔室內(nèi)，在所有表面上都有緊密的間隙。由于齒本身沿其長(zhǎng)度形成密封，因此唯一可能的泄漏路徑是圍繞嚙合齒的外側(cè)到腔室壁。齒輪之間的壓力不平衡會(huì)導(dǎo)致齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使流體體積大約等于一個(gè)齒輪齒的體積。通常使用傳感器來(lái)計(jì)數(shù)每個(gè)牙齒的通過(guò)次數(shù)，從而產(chǎn)生高分辨率的脈沖序列。
正齒輪和橢圓齒輪石化流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)的工作原理完全不同。卵形齒輪流量計(jì)中的齒仍用于驅(qū)動(dòng)齒輪和密封中心路徑，但差動(dòng)力不是由凸角上的齒輪齒的形狀產(chǎn)生的，而是由橢圓形的齒輪產(chǎn)生的。來(lái)自不同制造商的橢圓齒輪流量計(jì)根據(jù)流量需求和目標(biāo)應(yīng)用的分辨率提供了各種橢圓形齒輪。與標(biāo)準(zhǔn)齒輪表相比，通過(guò)使用橢圓形可以產(chǎn)生更大的驅(qū)動(dòng)壓力，從而產(chǎn)生更低的壓降和更大的流量范圍。
這還允許使用粘度較低的液體對(duì)儀表進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳌Ｅ帕渴菣E圓形的乘積，而不是上方深藍(lán)色所示的齒輪輪廓。通常，傳感器是磁性的，并且在齒輪的表面具有檢測(cè)器。盡管分辨率低于標(biāo)準(zhǔn)齒輪表，但有時(shí)可以集成多個(gè)磁體。
螺旋石化流量計(jì)
螺旋流量計(jì)使用一對(duì)斜齒輪，就像兩個(gè)阿基米德螺釘相互嚙合一樣。因此，腔室的橫截面類似于八字形。兩個(gè)轉(zhuǎn)子沿其長(zhǎng)度“嚙合”，并在一端使用一對(duì)普通齒輪同步。當(dāng)流體向下流過(guò)腔室時(shí)，它使齒輪旋轉(zhuǎn)。這些設(shè)備非常精確，并且由于檢測(cè)到嚙合齒輪上發(fā)生的運(yùn)動(dòng)而提供了高分辨率。但是，它們對(duì)污染很敏感。
熱石化流量計(jì)
科里奧利石化流量計(jì)
科里奧利石化流量計(jì)仍然使用活動(dòng)部件，但僅在流動(dòng)管的外部且僅在幾分鐘內(nèi)使用。他們利用這樣的事實(shí)：如果一個(gè)充滿運(yùn)動(dòng)流體的管子振動(dòng)，它將對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生反作用，該反作用力與在管子中流動(dòng)的流體的質(zhì)量成正比。流動(dòng)越快，反應(yīng)越大。由于科里奧利儀表可以檢測(cè)質(zhì)量流量的反應(yīng)，因此它們本質(zhì)上就是
質(zhì)量流量計(jì)，可以同時(shí)測(cè)量密度和體積。這就像試圖將陀螺儀旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)軸90°一樣，在此旋轉(zhuǎn)中外力將對(duì)施加的力產(chǎn)生90°的反作用。這種流量計(jì)非常靈敏，即使有一些污染物也能非常精確地計(jì)量非常低的流量，但是，它們通常也相對(duì)昂貴。
超聲波石化流量計(jì)
超聲波流量計(jì)尚未以實(shí)質(zhì)性方式加入石化低流量計(jì)量工具的寶庫(kù)，但目前正在開(kāi)發(fā)可同時(shí)處理流量和極高壓力的極低流量高壓產(chǎn)品。超聲波流量計(jì)顯示出非常有前途的前景，因?yàn)槠渲圃斐杀緫?yīng)比所追求的科里奧利流量計(jì)低得多的安裝成本，盡管沒(méi)有總是需要的質(zhì)量流量和密度輸出。
這將是飛行設(shè)備的首選時(shí)間，因?yàn)槎嗥绽兆兯俦聿惶赡苓_(dá)到所需的性能。簡(jiǎn)單，直通的結(jié)構(gòu)具有高壓能力而無(wú)需以合理的價(jià)格移動(dòng)零件的前景可能會(huì)導(dǎo)致這種原理的儀表可用于這些低流量應(yīng)用。
結(jié)論
由于上述石化流量計(jì)技術(shù)中的每一種都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此選擇將極大地取決于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和財(cái)務(wù)限制。旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)具有大量滑動(dòng)表面，非常容易受到污染和磨損。標(biāo)準(zhǔn)齒輪流量計(jì)具有較高的壓降，需要完全潤(rùn)滑的流體。盡管橢圓齒輪流量計(jì)的分辨率相對(duì)較低，但在24小時(shí)內(nèi)消耗和控制液體至關(guān)重要的情況下，這可能不是問(wèn)題。
與其他齒輪流量計(jì)相比，螺旋流量計(jì)體積大，價(jià)格昂貴，并且需要潤(rùn)滑液。盡管精度高，但熱量表的用途并不廣泛，因?yàn)樗鼈兺ǔH針對(duì)要計(jì)量的流體進(jìn)行設(shè)置。科里奧利流量計(jì)，顯然是添加劑注入的靈丹妙藥，價(jià)格昂貴得令人望而卻步，從而影響了流量計(jì)的選擇。
可以相信，超聲波計(jì)量的未來(lái)發(fā)展將以可接受的性能和可接受的價(jià)格彌合差距。超聲波流量計(jì)無(wú)疑將成為低流量計(jì)量設(shè)備的一個(gè)受歡迎的補(bǔ)充。
