为什么要注入化学试剂？
在石油和天然气行业，确保流量在保证生产效率方面起着关键作用。在生产过程中，过程流体中所含的各种物质会粘附在管道的内壁上。物质的积累会导致腐蚀、堵塞和结垢等问题，这可能导致资产的灾难性故障和长时间的运行停机。为了防止这种严重的问题，某些化学试剂被注入管道中。这个过程被称为“化学试剂注入”，提高这个过程的效率是至关重要的。
客户面临的挑战
挑战1：频繁的手动流量调整/维护
尽管传统系统的化学试剂注入过程的某些部分已经自动化，但其中大多数仍然是手动操作的。在手动操作的系统中，注射流速不稳定，每当发现偏差时都需要进行调整。调整的频率取决于油井的环境条件，如压力、温度、粘度和比重，在某些情况下，每隔几个小时就需要进行调整。此外，传统系统由多个组件组成。他们拥有的组件越多，所需的维护就越多。这种人工干预导致巨大的劳动力成本。
挑战2：化学试剂注入速率不稳定
石油和天然气公司主要采用两种类型的化学试剂注入系统。一种类型的系统直接从泵中注入化学试剂，通过调整泵的冲程长度来控制排放速率。另一种类型的系统使用注射速率控制装置（IRCD）来调节注射速率。
在许多情况下，排放速率或注入速率是通过手动操作设置的。然而，排放速率经常偏离设定速率，这受到注射点压力变化、化学粘度或环境温度的影响。当化学试剂注入不足时，可能会对资产造成巨大损害。因此，大多数操作员倾向于将排放速率设置为比规定速率高 10% 到 20%，以防止剂量不足，从而导致的化学试剂成本过高。
挑战3：在恶劣环境下工作
为了保持生产效率，海上平台上的操作人员在恶劣的环境条件下工作。但是，需要解决一些挑战。这些措施包括减少高风险情况下的长时间工作，以及让操作员在海上平台上进行数周轮班。
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挑战
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挑战1:
频繁的手动流量调整/维护
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挑战2:
化学试剂注入速率不稳定
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挑战3:
在恶劣环境下工作
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- 过量注入引起的化学试剂浪费
- 因注入剂量不足而造成的资产损失
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FluidCom的优势
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- 通过稳定的化学试剂注入速率节省化学试剂成本
- 注入足够化学试剂保全资产
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- 加强健康、安全和环境(HSE)
- 为可持续发展目标做出贡献(SDGs)
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FluidCom的特点
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- 自主阀门控制
- 自清洁功能几乎免维护
- 集成到一个模块中/较少的机械部件
- 不受压力和温度波动的影响
- 减少占地面积/尺寸/重量
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结论
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- 几乎免维护的平台
- 无需人工干预
- 保持准确稳定的流速
- 具有模块化、成本和尺寸优势的集成平台
- 与传统的化学试剂注入系统相比，成本降低 30% 至 40%
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FluidCom的优点
挑战 1
频繁的手动流量调整/维护
FluidCom凭借其自主阀门控制系统，即使在有外部干扰的情况下，仍能保持准确稳定的流量。它不需要手动操作来调节流量。因此，它可以降低人工成本，无需手动操作。
FluidCom固有的最小机械运动部件和自清洁机制的配置降低了故障风险，从而减少了所需的定期维护工作。因此，它可以减少维护支出。
挑战 2
不稳定的化学试剂注入速率
FluidCom配备的质量流量计功能和流量控制功能使其成为自主控制装置。FluidCom可以防止化学试剂的过度注入和注入不足，从而优化化学试剂的消耗。因此，可以降低化学试剂成本。通常，将系统的化学试剂注入速率设置为高于最佳计算速率。因为操作员不喜欢注入速率波动，导致资产受到巨大损害。
挑战 3
在恶劣的环境下工作
FluidCom可以使技术人员不必到工厂现场操作阀门来调节化学流量，从而保障他们的健康和安全。保持正确的化学试剂注入量可以减少环境足迹。这改善了HSE（健康、安全、环境）并有助于实现可持续发展目标。
技术
1. 自动阀控制
FluidCom的自动阀门控制可提供准确稳定的化学试剂注入速率。工作原理非常简单。FluidCom有一个加热器，一个金属缸，一个阀门和传感器。当加热器通电时，金属圆柱体加热并膨胀，使阀门打开以增加流量。相反，当加热器的功率降低时，金属缸冷却并收缩，这使得阀门关闭以降低流速。当传感器监控化学流速时，加热器的功率会进行调整。
因此，不再需要大量的手动调整，劳动力成本大幅降低。
工作原理
为加热器供电使外管膨胀，使阀座相对于销子移动，从而增加流量。降低加热器的功率将使外管缩回并减少流量。
温度传感器 （T1） 在进入加热段之前测量入口处的流体温度。
温度传感器 （T2） 测量离开加热段的流体温度。
通过装置的流动流体吸收的热能量允许计算热质量流量。热质量流量使用以下公式计算：
n:
根据这个等式，FluidCom的内部控制算法将控制加热器功率，进而控制流体流速。
2. 自清洁功能几乎免维护
FluidCom在其流水线中具有自清洁功能。
当化学颗粒阻碍化学流速时，阀门自动打开以冲洗颗粒。有了这种功能，就不再需要定期维护了。
（1）如果发现堵塞，FluidCom将自动增加流量，完全打开出口阀，把碎屑/沉积物冲洗到阀座上。
（2）如图所示，自动清洁功能通常表现为流速峰值，然后逐渐恢复到预定的化学试剂注入速率。
（3）FluidCom 中的自清洁功能解决了传统系统中最常见的堵塞阀门的问题，这会导致定期的机械维护。
独特的自清洁能力
FluidCom将流量控制阀，执行器，流量计和控制器集成到一个模块中。更少的组件需要更少的维护。
此外，与传统的化学试剂注入系统不同，FluidCom使用很少的机械运动部件。这降低了故障风险并消除了备件库存管理的负担。
在传统的化学试剂注入系统中，化学试剂的加药率通常设置为高于最佳速率，以避免投药不足，从而导致严重的资产损失。这是因为传统阀门的化学试剂计量速率会受到温度、压差和化学粘度变化的影响。然而，FluidCom提供准确稳定的化学计量，无论环境变量如何，其偏差都与设定点±5%。
当传统系统在超过化学试剂剂量的10%至20%的范围内操作时，这能够减少5%至15%的化学试剂成本。
5. 减少占地面积/尺寸/重量
FluidCom将流量控制阀，执行器，流量计和控制器集成到一个模块中。与传统的化学试剂注入系统相比，这减少了四分之一的总占地面积，并为操作员提供了安全的工作空间。
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