vantoremetr va orefismetr

جریان چیست؟
طبق تعریف جابجا شدن حجم سیالی را از یک نقطه به نقطه دیگر جریان گویند .حال اگر این جریان از سطح معینی در واحد زمان عبور کند شدت جریان نامیده میشود .

برئولی روشی بکار برد و توانست با توجه به وجودانرزیهای سه گانه در سیالات جاری ثابت کند که سیالات جاری تحت فشار و سرعت معین هنگام خروج از دهانه تنگتر و کوچکتر سرعتشان زیاد و فشار ساکن انها افت پیدا میکند وعکس این مطلب نیز درست است یعنی با کم شدن سرعت سیال فشار ان بالا میرود در ضمن شدت جریان را ا ز طریق محاسبه و رابطه ان با جذر اختلاف فشار پیدا نمود .
طی سالها مطالعه و تجربه وسائلی جهت ایجاد اختلاف فشار بمنظور اندازه گیری جریان ساخته شده ودر مسیر جریان قرار داده شد تا مناسبترین انها ذر صنعت نفت مورد استفاده قرار گیرد .

اندازه گیری جریان به دو عامل بستگی دارد یکی سطح معبر و دیگری سرعت عبور سیال .
برای بدست اوردن شدت جریان مایعات از فرمول زیر استفاده میشود:

Q=A2 MC 2g p

که دراین رابطه :
Q=شدت جریان A2=سطح مقطع سوراخ اورفیس M=ضریب ورودی C=ضریب خروجی G=شتاب ثقل

P =اختلاف فشار طرفین اورفیس
= وزن مخصوص سیال

با اگاهی که از رابطه بین جریان و اختلاف فشار پیدا کردیم وسیله ای در مجرای عبور سیال قرا ر میدهیم تا اختلاف فشاری ایجاد نماید این وسیله را عامل اولیه یا (primerytra element) میگویند .
معروفترین عوامل اولیه ای که در صنعت نفت به کار میروند عبارتنداز:

1. لوله ونتوری (ventory tube)
2. صفحه اوریفیس (orifice plate)
3. لوله پیتوت (pitot tube)
4-لوله دال (dall tube)
5-فلو نازل (flow nozzle)
در صنعت نفت بعلت شرایط خاص وعلل اقتصادی از دو تا سه نمونه از وسایل فوق استفاده میشود که به تشریح خصوصیات ومضایاومعایب هر کدام میپردازیم:

لوله ونتوری
بطور ساده میتوان گفت لوله ای است که در قسمتی از ان سطح مقطعش تنگتر شده و مایع هنگام عبور از نقطه تنگ شده فشارش افت کرده و سرعتش بیشتر میشود حاصل ضرب سرعت در مقطع گلوگاه برابر است با سرعت در مقطع هر نقطه از لوله یعنی :
A1 V1=A2 V2))
گلوگاه لوله ونتوری بسیار صیقل و صاف میباشد علت اصلی صیقلی بودن سطح داخل ان بمنظور افت فشار دائم کمتر و دقت بیشتر است.
مقدار افت فشار دائم 10% اختلاف فشار میباشد .
مضایای لوله ونتوری :
1. بسیار دقیق است
2. بعلت صیقل بودن دارای خطای کمتری بوده والگوی صحیح تری از مایع هنگام عبور میدهد.
3. عمر زیادی دارند ومناسب برای مایعات سنگین و رسوب دار هستند.

معایب لوله ونتوری
1. گران هستند
2. نمیتوان انها را در محل ساخت ویا مدرج نمود.
3. برای باز وبسته کردن بمنظور بازرسی وقت وانرزی بیشتری میگیرند .
4. چون دارای طول نسبتا" زیادی هستند محل بیشتری اشغال میکنند.

صحفه اوریفیس
یکی دیگر از عوامل ایجاد اختلاف فشارکه بمراتب کاربرد زیادتری از سایر عوامل اولیه دارد صحفه اوریفیس است وان صحفه مدوری است به ضخامت 4/1 تا 8/1 اینچ و گاهی در شرایط خاص ضخامت ان کمتر یا بیشتر انتخاب میشود .
در این صحفه سوراخی تعبیه شده که محل سوراخ ان بستگی به کاربرد ان دارد مسئله بسار مهم صاف بودن سطح صفحه اوریفیس و تیز بودن لبه 90 درجه ان است که اگر چنانچه در اثر برخورد مواد معلق در سیال هنگام عبور لبه ان تیزی خود را از دست بدهد دقت اندازه گیری از بین خواهد رفت همچنین اگر ضخامت صحفه اوریفیس در رابطه با اختلاف فشار دو طرف ان صحیح انتخاب نشود باعث خواهد شد انحنا یا فرو رفتگی در خود صفحه ایجاد شده و شکل صحیح الگو خراب شود .
در مواردی که بعلت اختلاف فشار زیاد نا چار باشند ضخامت صفحه اوریفیس را بیشتر انتخاب کنند برای کم کردن سطح تماس دهانه با مایع در حال خروج زاویه ان را 45 درجه تراشیده به اصطلاح پخ میزنند به طوریکه ضخامت آن نصف شود و چنین اوریفیسهایی Bevel می گویند.
هنگام نصب چنین اوریفیسهایی طرف پخ شده صفحه اوریفیس سمت فشار کم یا (LP) قرار می گیرد.

انواع اوریفیسها
از نظر شکل ظاهر و وضعیت سوراخ اورفیس با توجه به کاربرد آن در موارد مختلف به چهار شکل ساخته می شوند.


1. اوریفیس هم مرکز (CONCENTRIC ORIFICE) :
سوراخ ان کاملا" در وسط صفحه قرار گرفته است وبرای مواد نفتی سبک و بدون رسوب وگازها استفاده میشود .
2. اوریفیس خارج از مرکز ( ECCENTRIC ORIFICE):
سوراخ ان در وسط صفحه قرار ندارد و خارج از مرکز است و برای مواد نفتی رسوب دار و سنگین بکار میرود.
3. اوریفیس قطعه ای (SEGMENT ORIFIC):
سوراخ ان خارج از مرکز و به شکل قطعه ای ا ز دایره میباشد و کار برد ان برای مواد رسوب دار است .
4. اوریفیس کریر (ORFICE CARRIEA):
وسیله ای است که می تواند انواع صفحه اوریفیس را در خود جا دهد و در آن لوله های حامل اختلاف فشار نصب شده و احتیاج به فلنج سوراخ دار کردن بدنه لوله حامل جریان نیست از محاسن این اوریفیس این است که بدون قطع جریان می توان اوریفیس را عوض کرد.

مزایای صفحه اوریفیس:
1- ارزان است .
2- برای نصب جای کمی را اشغا ل می کند .
3- برای بازرسی در محل به آسانی باز و بسته می شود.
4- می توان آنها را در محل ساخت و مدرج کرد و یا تغییر اندازه داد .

معایب صفحه اوریفیس :
1- لبه تیز و 90 درجه سوراخ آنها در اثر مجاورت با مایع و ضربه خوردن تغییر کرده وخوردگی ایجاد می گردد و در نتیجه دقت خود را از دست می دهند.
2- دارای عمر کمتری نسبت به لوله ونتوری می باشند.
3- افت فشا ر دائم بیشتری پیدا می کند .