摘要(yào):在天然(rán)氣渦輪(lun)流量計(jì)
計量系(xi)統結算(suan)中,标況(kuang)下的氣(qi)體流量(liàng)計算是(shì)否正确(que)直接👅影(ying)❤️響計量(liang)系統的(de)準确性(xing),基于
渦(wo)輪流量(liang)計
的工(gong)作原理(li)、系統組(zu)成,分析(xi)了影響(xiang)天然氣(qì)渦輪計(jì)量系統(tong)性能的(de)因素,并(bing)根據分(fen)析結果(guo)制定相(xiang)對應❌的(de)對策。指(zhǐ)出在天(tian)然氣貿(mào)易交接(jiē)計量中(zhōng)應加強(qiáng)對渦輪(lun)計量系(xi)統的運(yun)行維護(hu)和🔞檢測(ce),以提高(gao)計量的(de)準确性(xìng)。
天然氣(qì)作爲一(yi)種清潔(jie)能源在(zai)一次能(neng)源消費(fei)中占據(ju)着♈重要(yào)的地位(wei)。随着中(zhōng)國西氣(qi)東輸、川(chuān)氣東送(sòng)等國家(jiā)重要長(zhǎng)輸管道(dao)的建✨成(cheng),以及城(cheng)市燃氣(qì)管網的(de)🌈不斷完(wán)善,天然(ran)氣貿易(yi)🤩交接的(de)🧑🏾🤝🧑🏼科學、公(gong)正、可靠(kào)變得愈(yù)發重要(yào)。渦輪計(jì)量系統(tǒng)具有靈(ling)敏度高(gāo)、重複性(xìng)好、量程(chéng)比寬等(děng)優點,在(zài)長輸管(guan)道以及(jí)城市燃(ran)氣管網(wang)中得到(dào)了廣泛(fàn)🌏應用,但(dan)在實際(ji)應用過(guo)程中會(huì)⛹🏻♀️受到各(gè)種因素(su)♍的幹擾(rǎo),進而影(yǐng)響了其(qi)計量的(de)準确性(xìng)。
1渦輪流(liu)量計的(de)工作原(yuán)理
渦輪(lun)流量計(jì)屬于速(sù)度式流(liu)量計,在(zai)管道中(zhōng)安裝一(yi)台自由(you)轉動、軸(zhóu)與管道(dao)同心的(de)葉輪,當(dang)被測氣(qi)體流過(guò)傳感器(qì)時,在氣(qì)流作用(yòng)⛷️下,葉輪(lun)受力旋(xuán)轉,其轉(zhuǎn)速與管(guǎn)道平均(jun)流速成(cheng)正比,葉(yè)輪轉動(dong)會🌈周期(qī)地改變(biàn)磁電轉(zhuǎn)換器的(de)磁阻📐值(zhi),使檢測(ce)線圈中(zhōng)磁👉通随(suí)之發生(sheng)周期性(xing)變化,産(chǎn)生周期(qī)㊙️性的感(gan)應電勢(shi),即電脈(mò)沖🎯信号(hào)。該信号(hào)經放大(dà)器放大(dà)後,送至(zhì)顯示儀(yi)表顯示(shì),渦輪流(liu)量計工(gōng)作原理(li)如圖1所(suo)示。
管道(dào)中流體(tǐ)的流速(sù)大小與(yu)葉輪轉(zhuǎn)速成正(zhèng)比,流量(liang)計算如(rú)式(1)所示(shi):
式中:qVf———工(gong)況體積(jī)流量,m3/s;N———渦(wō)輪流量(liàng)計的脈(mo)沖數;K———渦(wo)輪流量(liang)計儀表(biao)系🌈數,1/m3。
2天然(rán)氣渦輪(lún)計量系(xì)統的組(zǔ)成
天然(ran)氣渦輪(lun)計量系(xi)統如圖(tu)2所示,一(yi)般由渦(wō)輪流量(liang)🆚計、
壓力(li)變送器(qì)
、
溫度變(biàn)送器
、色(sè)譜分析(xī)儀、流量(liang)計算機(jī)5部分組(zu)成。渦輪(lun)流量計(jì)是該計(jì)量系統(tǒng)的核心(xīn),壓力變(bian)送器、溫(wen)度變送(sòng)器采集(ji)輸氣🧡工(gōng)況🧑🏽🤝🧑🏻條件(jiàn)下的壓(ya)力、溫度(dù)信号。色(sè)譜實時(shi)在線分(fen)析管道(dào)中的天(tian)然氣組(zu)分,以确(que)定天然(rán)氣的壓(yā)縮因子(zi)。流量計(ji)算機則(zé)将采集(ji)到🐅的壓(ya)力、溫度(dù)、工況體(tǐ)積流量(liang)、氣體組(zu)分進行(háng)運算分(fèn)析,得到(dao)标準狀(zhuàng)況下的(de)氣體體(tǐ)積流量(liang),并用于(yu)計量交(jiāo)接,同時(shi)保存相(xiang)應的流(liú)量曆史(shǐ)數據。
3影響天(tian)然氣渦(wo)輪計量(liàng)系統準(zhǔn)确性的(de)主要因(yīn)素
中國(guó)天然氣(qi)貿易交(jiao)接中一(yi)般采用(yong)标準狀(zhuang)況下的(de)體積流(liú)量進行(háng)結算,标(biao)況下的(de)體積流(liu)量計算(suàn)如式(2)所(suǒ)示:
式中(zhōng):qVn———标況下(xià)的體積(jī)流量,m3/s;pabs———工(gōng)況下測(ce)得的氣(qi)體的絕(jué)👌對壓力(lì)🔱,kPa;pn———标況下(xia)的參比(bi)壓力,101.325kPa;Tn———标(biao)況下的(de)參比熱(rè)力學📧溫(wen)度,293.15K;T———工況(kuang)下測🐪得(de)的🥰氣體(ti)熱力學(xue)溫度,K;Zn———标(biāo)況下的(de)氣體壓(yā)縮因子(zi);Z———工況下(xia)的氣體(tǐ)的🙇♀️壓縮(suo)因子。
由(yóu)式(2)可知(zhi),影響天(tian)然氣渦(wo)輪計量(liàng)系統準(zhun)确性的(de)主要因(yīn)素有:工(gōng)況體積(jī)流量是(shì)否準确(què);壓力、溫(wen)度在工(gong)況條件(jiàn)下的測(ce)🔴量是👣否(fǒu)準确;氣(qi)體的組(zǔ)分分析(xi)是否準(zhǔn)确以及(jí)流量計(jì)算機🔴的(de)設置是(shi)否正确(que)等。
4解決(jue)措施
4.1保(bǎo)證渦輪(lún)流量計(ji)的正常(cháng)運行
渦(wō)輪流量(liàng)計安裝(zhuāng)時應确(què)保流量(liàng)計的上(shàng)遊前、下(xia)遊後😄具(ju)有一定(dìng)長度的(de)直管段(duàn),一般要(yào)求上遊(yóu)直管段(duàn)長度不(bu)低于20D,D爲(wèi)♌管道公(gong)稱直徑(jing),下遊直(zhi)管段不(bú)低于5D,以(yǐ)消除旋(xuán)渦流等(děng)流體流(liú)速分布(bù)不均産(chǎn)生的測(ce)量誤差(chà)。流量🛀🏻計(ji)應工作(zuò)在儀表(biao)系👄數曲(qu)線線性(xìng)區域内(nei)🌍,瞬時流(liu)量應在(zài)分界流(liú)量以上(shàng),以保證(zheng)其測量(liàng)的準确(que)性。要特(te)别🙇🏻注意(yì)脈沖放(fàng)大器的(de)選型和(he)配置㊙️,其(qi)選用和(he)正常運(yun)行直接(jie)關系着(zhe)工況流(liu)量數據(jù)傳輸的(de)🔞準确性(xìng)。
4.2确保壓(yā)力和溫(wēn)度的測(cè)量準确(què)
壓力變(bian)送器、溫(wen)度變送(song)器應具(jù)備限值(zhi)報警、修(xiu)改保護(hù)😍等功能(néng)。現場人(rén)員應定(dìng)時核查(cha)計量系(xi)統中壓(yā)力值、溫(wen)度值與(yǔ)現♉場變(biàn)送器就(jiù)地顯示(shì)值是否(fǒu)一緻,定(dìng)期利用(yong)🤞校準儀(yi)器檢查(cha)儀表的(de)零位,防(fang)止零位(wèi)漂移,對(duì)于超過(guò)儀表允(yǔn)許誤差(cha)的應及(ji)時更換(huan)或者送(song)專業授(shou)權機構(gou)檢定、校(xiao)準。
4.3加強(qiáng)對天然(rán)氣組分(fen)的分析(xi)
對于多(duo)氣源的(de)計量系(xi)統,建議(yì)設置在(zài)線氣體(tǐ)色譜分(fen)析儀,在(zai)🚶♀️線分析(xī)天然氣(qì)的組分(fèn)并将數(shu)據傳入(rù)流量計(ji)算機以(yi)實⭐現天(tiān)然氣組(zu)分的實(shi)時更新(xin)。色譜分(fen)析儀應(ying)定期利(li)用标準(zhǔn)氣體标(biāo)🏒定,确保(bǎo)正常工(gōng)作。對于(yú)未設置(zhì)色譜分(fèn)析儀的(de)計量系(xì)統應定(ding)期采集(jí)天然氣(qi)送專業(yè)⚽機構化(huà)驗,同時(shi)要加強(qiang)與鄰近(jin)配置有(you)👌色譜分(fen)析儀的(de)🐕計量系(xì)統的組(zǔ)分數據(ju)比對,防(fáng)止氣體(ti)組分發(fa)生較大(dà)變化時(shí),預設在(zài)流🤞量計(ji)算機中(zhōng)的⚽氣體(ti)組分數(shu)據未及(jí)時更新(xīn)而造成(cheng)計量誤(wù)差。
4.4流量(liàng)計算機(ji)的設置(zhì)要合理(li)
對于控(kòng)制室設(shè)置有流(liu)量計算(suan)機的計(jì)量系統(tǒng)應根據(ju)⛷️渦輪流(liú)量🆚計的(de)檢定結(jié)果,及時(shí)修改計(ji)算機中(zhōng)設置的(de)儀表系(xì)數,确保(bao)工況流(liú)量傳輸(shū)的準确(que)。要根據(ju)現場工(gong)藝情況(kuang)以及儀(yí)✏️表性能(neng),正确選(xuan)㊙️擇小流(liú)量切🔞除(chú)的工況(kuang)點,對于(yu)具有壓(yā)力、溫度(dù)傳輸故(gù)障自動(dòng)補👌償功(gong)能的流(liú)量計算(suan)機要根(gēn)據工況(kuàng)設置壓(ya)力、溫度(dù)的預設(shè)值,同時(shi)要合理(lǐ)選取壓(ya)力、溫度(dù)、流量的(de)上下限(xian)報警點(dian)💯,以确保(bǎo)流量計(jì)算機的(de)正🌍常運(yùn)行。
5結束(shu)語
天然(ran)氣計量(liang)的準确(què)性直接(jie)關系着(zhe)行業的(de)發展和(hé)經濟效(xiào)益。渦輪(lún)計量系(xi)統作爲(wèi)天然氣(qì)行業的(de)常用流(liú)量📱計量(liàng)設備,其(qi)計量的(de)🍉準确性(xing)顯得尤(yóu)爲重要(yao),影響因(yīn)素也會(hui)在不同(tong)工況下(xià)有所差(cha)異,需要(yào)現場人(ren)員加強(qiang)維護,合(he)理分析(xi),科學制(zhi)訂對策(ce),才能進(jin)一步提(tí)高渦輪(lun)計💞量系(xì)統的準(zhǔn)确性。
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