เครื่องวัดอัตราการไหลในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

เครื่องวัดอัตราการไหลในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ใช้เพื่อคำนวณการไหลของมวลหรือปริมาตรของของเหลว การใช้งานดังกล่าวจะกำหนดความจุและประเภทของมิเตอร์วัดการไหล ก๊าซ ของเหลว และของเหลววัดจากการไหลของมวลและปริมาตร

จากสภาพแวดล้อมใต้ทะเลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แท่นการผลิตนอกชายฝั่ง แหล่งน้ำมันบนบกหรือโรงกลั่น เรามีความเชี่ยวชาญด้านการไหลเพื่อรับมือกับงานที่ยากลำบากเหล่านี้ ความท้าทายในการวัดการไหลของน้ำมันและก๊าซที่ยากลำบาก เช่น แรงดันสูง การไหลแบบเป็นจังหวะ ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเป็นธุรกิจประจำวันของเรา เราทำงานร่วมกับลูกค้าต้นน้ำและปลายน้ำหลายรายเพื่อพัฒนาโซลูชันการไหลแบบกำหนดเองสำหรับความท้าทายที่ยากที่สุด โดยจัดการกับสารเคมีที่มีความต้องการมากที่สุดในพื้นที่ห่างไกลและอันตรายที่สุด เราทำงานร่วมกับคุณเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการ ลดการหยุดทำงานของการผลิตที่มีค่าใช้จ่ายสูง และสร้างการตรวจสอบและควบคุมแบบเรียลไทม์

วัตถุดิบทั้งสองนี้มีอยู่ในแหล่งทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน แหล่งก๊าซธรรมชาติและน้ำมันส่วนใหญ่มีอยู่บนหินตะกอน เช่น หินทรายและหินปูน สาเหตุหลักก็คือวัสดุเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านหินได้ง่าย ทำให้สะสมได้ง่ายขึ้น ความจุของแหล่งกักเก็บที่ค้นพบสามารถกำหนดได้จากความพรุน ในขณะที่กำลังการผลิตจะแปรผันตามความสามารถในการซึมผ่านของแหล่งเหล่านั้น

เพื่อเริ่มการไหล พวกเขาจะเจาะเข้าไปในหินเหล่านี้ ซึ่งจะทำให้ดึงของเหลวออกมาได้ง่ายขึ้น เพื่อเริ่มต้น เพิ่ม หรือรักษากระแสน้ำ น้ำจะถูกสูบเข้าไปในโขดหิน ซึ่งโดยปกติจะอยู่ใต้ดิน น้ำแรงดันสูงจะถูกสูบเข้าไปในหินเหล่านี้ ซึ่งจะเพิ่มอัตราการไหลและเพิ่มการสกัดของเหลว เครื่องวัดอัตราการไหลที่เรียกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้เพื่อวัดปริมาณน้ำที่สูบภายในหินอย่างแม่นยำ

อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี การเจาะและการสูบน้ำไม่เพียงพอที่จะได้วัสดุนี้ น้ำมันหรือก๊าซส่วนใหญ่ที่พบในหินที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ไม่สามารถก่อตัวขึ้นด้วยวิธีทั่วไปได้ วัสดุเหล่านี้เรียกว่า “ไฮโดรคาร์บอนที่แปลกใหม่” และรวมถึงน้ำมันจากชั้นหิน มีเทนที่ผสมถ่านหิน และก๊าซจากชั้นหิน เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านของหินได้ต่ำมาก จึงควรกระตุ้นการสะสมเพื่อเริ่มการไหลและเปิดใช้กระบวนการสกัด ในการดำเนินการนี้ จำเป็นต้องใช้วิธีที่เรียกว่า “การแตกหักแบบไฮดรอลิก”

ในการแตกหักแบบไฮดรอลิก ส่วนผสมของทรายและน้ำจะถูกสูบเข้าไปในหิน เนื่องจากแรงดันสูง จึงทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก (รอยแตก) ซึ่งจะช่วยให้วัสดุเคลื่อนที่ภายในฐานรากได้อย่างอิสระ การแตกหักแบบไฮดรอลิกทำได้โดยการทำให้รอยแตกเหล่านี้เปิดออกเพื่อให้วัสดุเคลื่อนที่ซึ่งเป็นจุดที่ทรายเข้ามา การเปิดรอยแตกเหล่านี้ส่งผลให้มีการซึมผ่านสูง เพื่อวัดการผสมของไหลที่แตกหักและสารเติมแต่งในส่วนผสมได้อย่างแม่นยำ จึงมีการใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าของ FLU-TECH

ตอนนี้เราได้อธิบายภาพรวมว่าอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซได้รับวัตถุดิบเหล่านี้อย่างไรแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการทำความเข้าใจวิธีการวัดค่าโดยใช้ระบบสูบจ่ายประเภทต่างๆ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคและเครื่องวัดอัตราการไหลอื่นๆ ที่ออกแบบมาสำหรับน้ำมันดิบ สามารถใช้วัดท่อขนาด 20 นิ้วแบบอินไลน์ได้ นอกจากนี้การออกแบบแบบหนีบยังเหมาะสำหรับสิ่งต่าง ๆ มากมายและมีความทนทาน ไม่ต้องพูดถึงมันต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย

แม้จะผ่านการออกแบบที่แตกต่างกัน แต่หลักการสำคัญของเครื่องวัดการไหลแบบโคริโอลิสไม่เคยเปลี่ยนแปลง เมื่อวัสดุไหลผ่านพวกมัน ความเฉื่อยจะถูกสร้างขึ้นผ่านท่อสั่นและท่อจะบิด จำนวนการบิดเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของมวล จากนั้นจะวัดโดยเครื่องส่งมิเตอร์และเซ็นเซอร์เพื่อสร้างสัญญาณการไหลเชิงเส้น

การใช้เครื่องวัดการไหลแบบโคริโอลิสมีข้อดีหลายประการ หนึ่งในนั้นคือมันแม่นยำมาก มิเตอร์วัดการไหลเหล่านี้มักใช้ในการวัดผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมต่างๆ เช่น น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ จุดหลักของเครื่องวัดอัตราการไหลคือการวัดการไหลของมวลเป็นหลักมากกว่าการวัดปริมาตร เหมาะที่สุดสำหรับการวัดผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เนื่องจากข้อกังวลหลักในการวัดผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือความร้อนมากกว่าปริมาตร

โดยปกติแล้วเครื่องวัดอัตราการไหลประเภทนี้จะเหมาะกับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ถึง 4 นิ้ว อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน รุ่นใหญ่ๆ ก็มีวางจำหน่ายมากขึ้นกว่าเดิม ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของ เครื่องวัดการไหลแบบโคริโอลิส อาจมีราคาแพงกว่าระบบวัดแสงประเภทอื่น ถือว่าคุ้มค่าเพราะค่าบำรุงรักษาถูกกว่าเครื่องวัดอัตราการไหลอื่นๆ

มาตรฐานนี้ใช้ได้กับการไหลของของเหลว ไอ และก๊าซ และได้มีการขยายเพื่อใช้ต่อไปในปี 2010 แม้ว่าจะมีอนาคตที่ไม่แน่นอน แต่การออกแบบก็ชัดเจนสำหรับการมีอยู่ของก๊าซและของเหลว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์มีผลกระทบต่อตลาดอย่างจำกัด แต่ความต้องการของบริษัทในอนาคตก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคู่แข่งรายอื่นๆ เช่น อัลตราโซนิก ความดันแตกต่าง และมิเตอร์วัดการไหลของกังหัน จึงมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อตลาดการจัดส่งการค้าก๊าซ

มิเตอร์วัดการไหลแบบเทอร์ไบน์ มีราคาไม่แพงมากในแง่ของราคา นอกจากนี้ ยังให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อสารที่ตรวจวัดเป็นก๊าซหรือวัสดุอื่นใดที่ไม่มีเศษซากที่อัตราการไหลต่ำ

ข้อเสียอย่างหนึ่งของการใช้มิเตอร์วัดการไหลแบบเทอร์ไบน์ก็คือ ปรับให้เข้ากับอัตราการไหลที่เปลี่ยนแปลงได้ไม่ดีนัก เนื่องจากชิ้นส่วนทางกลอาจสึกหรอได้มากและจำเป็นต้องเปลี่ยนทันที นอกจากนี้ มิเตอร์วัดการไหลแบบเทอร์ไบน์ยังทำงานได้ดีที่สุดเมื่อตรวจวัดมวลของก๊าซที่ไม่ทราบคุณลักษณะ

นอกเหนือจากการใช้งานแล้ว ยังนิยมใช้เป็นมิเตอร์เรียกเก็บเงินเพื่อตรวจวัดก๊าซหรือน้ำในอาคารพาณิชย์ อุตสาหกรรม และที่อยู่อาศัย อย่างไรก็ตาม ในแง่นี้จะแข่งขันกับมิเตอร์วัดการไหลแบบปริมาตร อย่างหลังเหมาะสำหรับการวัดท่อขนาด 1.5 ถึง 10 นิ้วมากกว่า ในขณะที่เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันเหมาะที่สุดสำหรับท่อขนาด 10 นิ้วขึ้นไป

มิเตอร์วัดการไหลแบบดิฟเฟอเรนเชียลมักจะมีต้นทุนต่ำ และยังมีเวอร์ชันที่แตกต่างกันสำหรับสารต่างๆ เพื่อให้สามารถตรวจวัดของเหลวแต่ละชนิดได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม ก๊าซเป็นกรณีพิเศษ เนื่องจากเพื่อให้ได้ค่าการอ่านที่แม่นยำสำหรับก๊าซเฉพาะ ควรใช้มิเตอร์วัดการไหลแบบดิฟเฟอเรนเชียลร่วมกับเซ็นเซอร์อื่นๆ สำหรับปัจจัยที่แตกต่างกัน เช่น อุณหภูมิ ความดัน องค์ประกอบของก๊าซ และความหนาแน่นของก๊าซ

แม้ว่าจะเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลที่ดีเยี่ยมในตัวเอง แต่อุตสาหกรรมก็ชอบระบบสูบจ่ายประเภทอื่นมากกว่า สาเหตุหลักมาจากความไม่ถูกต้องเมื่อพูดถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ นอกจากนี้ เพื่อให้ได้รับการตรวจวัดก๊าซที่แม่นยำที่สุด ยังจำเป็นต้องใช้ร่วมกับเซ็นเซอร์อื่นๆ หรือดิฟเฟอเรนเชียลเวอร์ชันอื่น เครื่องวัดความดันทั้งหมด เนื่องจากปัจจัยข้างต้น จึงเป็นเรื่องยากที่จะอ่านค่าได้อย่างแม่นยำ นี่คือเหตุผลหลักว่าทำไมอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซจึงชอบการสูบจ่ายประเภทอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับก๊าซ

ปัจจัยหลักที่ต้องพิจารณาในการเลือกโฟลว์มิเตอร์ที่เหมาะสม ได้แก่ คุณลักษณะของของไหล ข้อกำหนดด้านคุณลักษณะของโฟลว์มิเตอร์ เงื่อนไขการติดตั้ง สภาพแวดล้อม และต้นทุน

นอกจากนี้ การเลือกมิเตอร์วัดการไหลไม่สามารถติดตามประสิทธิภาพสูงและความแม่นยำสูงได้อย่างเต็มที่ ซึ่งไม่เพียงเพิ่มต้นทุนการซื้อ แต่ยังเพิ่มต้นทุนอะไหล่อีกด้วย นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องพิจารณาการสอบเทียบและการบำรุงรักษามิเตอร์วัดการไหลด้วย

การวัดและการควบคุมการไหลของของไหลที่แม่นยำเป็นพื้นฐานในการรับรองความปลอดภัยของกระบวนการผลิตปิโตรเคมี การปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และลดการใช้พลังงาน เนื่องจากความซับซ้อนและความหลากหลายของสื่อการวัดการไหล จึงไม่มีเครื่องวัดการไหลแบบสากล ดังนั้นจึงไม่มีเครื่องวัดการไหลที่สามารถนำไปใช้กับสภาวะที่แตกต่างกันของสื่อทุกประเภท เครื่องวัดการไหลแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัดในการวัด หลักการที่แตกต่างกัน โครงสร้างที่แตกต่างกัน ฟังก์ชันที่แตกต่างกันของเครื่องวัดการไหลในขอบเขตที่เกี่ยวข้องนั้นมีบทบาท ดังนั้นการเลือกโฟลว์มิเตอร์จึงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานและหลักการเลือกไปพร้อมๆ กัน โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลต่อการวัดการไหลอย่างครอบคลุม