[摘要(yào)]随着天然(ran)氣的廣泛(fan)應。天然氣(qi)計量成爲(wèi)人們📞關🚶♀️注(zhù)的話㊙️題。本(ben)文主要介(jie)紹了渦輪(lun)流量計
、超(chao)聲波流量(liang)計
在天然(ran)氣計量中(zhong)的應用及(jí)存在的主(zhǔ)要問題，并(bing)提出了相(xiàng)應的解決(jue)方式方法(fa)。闡叙了我(wo)國未來天(tian)然氣計量(liang)的發展趨(qū)勢。
1前言
21世(shì)紀爲天然(ran)氣的世紀(ji),天然氣是(shi)優質的燃(ran)料和化工(gong)原料。它廣(guǎng)泛用于玻(bo)璃制晶生(shēng)産，發電，氮(dàn)肥生産，城(cheng)市燃氣☔，是(shi)一種理想(xiang)的清潔能(neng)源，是國家(jiā)的重要能(neng)源命脈之(zhi)一，在國民(min)經濟發展(zhan)中占有重(zhòng)要的地位(wei)。随着社會(huì)的進步，人(rén)們活動的(de)活躍，能源(yuan)面臨着越(yue)來越短缺(quē)，因此合理(li)利用能源(yuan)，有效開展(zhǎn)節約能源(yuán)的課題就(jiu)擺在人們(men)面前，就天(tian)然氣來講(jiǎng)，通過精确(què)的計量，是(shi)減少天然(ran)氣浪費的(de)有效途徑(jing)之一。
2渦輪(lún)流量計與(yǔ)超聲波流(liu)量計的工(gong)作原理
2.1渦(wo)輪流量計(ji)
渦輪流量(liàng)計由渦輪(lún)、軸承、前置(zhì)放大器、顯(xiǎn)示儀表組(zu)成。
被測流(liú)體沖擊渦(wō)輪葉片，使(shǐ)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuan)速随🛀🏻流量(liàng)的變化而(ér)變化，即流(liu)量大，渦輪(lún)的轉速也(ye)大💔，再經❌磁(ci)電轉換裝(zhuang)置把渦👣輪(lun)的轉速轉(zhuǎn)換爲相應(yīng)頻率的電(dian)脈沖，經前(qian)置放大器(qi)放大後，送(song)入顯示儀(yi)表進行計(ji)數和顯示(shi)，根據單位(wei)時間内的(de)脈沖數和(hé)累㊙️計脈沖(chong)數即可求(qiú)出瞬時流(liu)量和累積(jī)流量。
渦輪(lún)變送器的(de)工作原理(lǐ)是當流體(ti)沿着管道(dào)的軸線方(fāng)向‼️流動，并(bing)沖擊渦輪(lún)葉片時。便(bian)有與流量(liàng)qv.流速V和流(liu)體密度p桑(sang)積成比例(li)的力作用(yong)在葉片上(shàng)，推動渦輪(lún)旋轉。在渦(wō)輪旋轉🌏的(de)同時，葉片(pian)周期性地(dì)切割電磁(cí)鐵産生的(de)磁力線，改(gai)變線圈的(de)磁通量。根(gēn)據電⭐磁感(gǎn)應原理，在(zai)線圍内将(jiang)感應出脈(mò)動的電勢(shì)信号，此脈(mò)動信号的(de)頻率與被(bei)測流體的(de)流量成正(zhèng)比。
渦輪變(bian)送器輸出(chū)的脈沖信(xin)号，經前置(zhì)于放大器(qi)放大後，送(sòng)♌入顯示儀(yi)表，就可以(yǐ)實現流量(liàng)的測量。
2.2超(chāo)聲流量計(ji)
其工作原(yuan)理一超聲(shēng)波在流動(dòng)的流體中(zhōng)傳播時就(jiù)載，上流🧑🏽🤝🧑🏻體(tǐ)♊流速的信(xin)息。因此通(tong)過接收到(dào)的超聲波(bō)就可以檢(jian)測出流體(ti)🔞的流速，從(cong)而換算成(cheng)流量。
超聲(shēng)波流量計(ji)由超聲波(bo)換能器、電(dian)子線路及(ji)流量顯示(shì)和累積系(xì)統3部分組(zu)成。超聲波(bō)發射換能(neng)器将電能(néng)轉換爲超(chao)聲波能量(liang)，并将其發(fā)射到被測(cè)流體中，接(jiē)收🌈器按.收(shōu)到的超聲(sheng)波信号，經(jīng)電子線路(lù)啟大并轉(zhuan)換爲代表(biǎo)流量的電(diàn)信号，供給(gei)顯示和積(ji)算儀表進(jin)行顯示和(hé)積算，這樣(yang)💞就實現了(le)流量的檢(jian)測和㊙️顯示(shi)。
3渦輪流量(liang)計、超聲波(bo)流量計優(you)、缺點比
較(jiao)及應用中(zhong)霄注意的(de)問題
3.1優、缺(que)點比較
渦(wō)輪流量計(jì)優點:
(1)正确(que)，在所有流(liú)量計儀表(biao)中屬于精(jing)确的流量(liàng)儀表:
(2)重複(fu)性好:
(3)無零(líng)點漂移，抗(kàng)幹擾性好(hǎo):、
(4)測量範圍(wéi)度寬;
(5)結構(gòu)緊湊。
缺點(diǎn):.
(1)不能長期(qī)保持校準(zhun)特性:
(2)流體(tǐ)物性對流(liú)量特性影(ying)響較大超(chāo)聲波流量(liang)計優點:
(1)檢(jiǎn)測件是一(yī)段無阻礙(ài)物的圓管(guǎn),結構簡單(dan)、無可動部(bù)件、無壓力(li)損失井且(qie)免維護。
(2)适(shì)用的流量(liàng)範圍大(量(liang)程比寬爲(wei)40:1,最高可達(da)100:1)。
(3)精度高(≤士(shì)0-5%),重複性好(hǎo),線性好。
(4)具(jù)有雙向測(ce)量功能,且(qie)雙向測量(liàng)的精度相(xiang)同。
(5)有強大(dà)的自檢和(he)自診斷功(gong)能。缺點:
(1)在(zài)傳播時間(jiān)法時，隻能(neng)用于清潔(jié)液體和氣(qi)體，而在多(duō)普勒法時(shi)，測量含有(yǒu)-定量懸浮(fu)顆粒和氣(qì)池的液體(tǐ):
(2)多普勒法(fa)測量正确(què)率不高。.
(3)現(xiàn)場應用較(jiao)少
3.2運用過(guò)程中需要(yao)注意的問(wèn)題
爲了保(bao)障渦輪流(liú)量計的正(zhèng)常運行，在(zai)其運用的(de)曆程中🔞應(ying)注重以下(xià)幾個問題(ti):
3.2.1渦輪流量(liàng)計對被測(ce)介質有嚴(yan)厲的請求(qiú)
(1)渦輪流量(liàng)計個别隻(zhī)用于計量(liàng)低粘度的(de)單相流體(ti)。
(2)用渦輪流(liu)量計計量(liàng)的介質流(liu)體應處于(yú)素流狀況(kuang)。
(3)目前大多(duō)數渦輪流(liu)量計的軸(zhóu)承爲球體(tǐ)軸承，因而(ér)😘對被測介(jiè)質🏃🏻♂️的幹淨(jing)度有很高(gāo)的請求。
3.2.2渦(wo)輪流量計(jì)口徑的抉(jue)擇應注重(zhong)的問題
在(zài)抉擇渦輪(lún)流量計的(de)口徑時，應(yīng)使介質的(de)工況流量(liang)在流量計(jì)測量規模(mo)的15%-70%之間。當(dang)被測介質(zhì)流量處于(yú)所選流量(liang)計測量🌈規(guī)模的15%以下(xià)時，介質流(liú)體在管道(dao)中流速遲(chi)緩處于層(ceng)流狀況，流(liú)量計的測(cè)量線性🌈變(bian)差，難以到(dao)達請求的(de)計量正💋确(què)。當介質工(gong)況流量大(dà)于所抉擇(zé)流量計測(ce)量規模的(de)70%時，渦輪轉(zhuǎn)速将變的(de)很大，減速(su)🍓軸承和支(zhi)架的磨損(sǔn)，影響渦輪(lún)流量計的(de)運用壽命(ming)。
3.2.3渦輪流量(liang)計在裝置(zhì)中應注重(zhòng)的問題
(1)介(jiè)質流體流(liu)速散布不(bu)平均和旋(xuán)渦流是影(ying)響渦輪流(liú)👉量計測🏃♂️量(liang)正确的重(zhòng)要起因，要(yao)清除流速(su)不平均和(he)旋鍋流則(ze)須❗要在渦(wō)輪流量計(jì)前端有足(zú)夠長的直(zhí)管段。
(2)渦輪(lún)流量計的(de)裝置點不(bú)能有激烈(liè)的機械震(zhen)驚和✂️強的(de)🔞電⭐磁攪🥵擾(rao)。
(3)渦輪流量(liang)計在裝置(zhì)方法上能(neng)夠是程度(dù)、傾斜、垂直(zhí)🔞裝置，随裝(zhuang)置方法的(de)不同，若要(yao)想取得正(zheng)确的測量(liang)，必需采取(qǔ)程度裝置(zhi)。
3.2.4培修和校(xiao)驗應注重(zhong)的問題
(1)渦(wō)輪流量計(ji)是拆卸周(zhōu)密的精細(xì)儀表，改換(huan)配件或是(shì)從😘新拆卸(xie)後都會引(yin)起儀表系(xì)數的變更(gèng)，因而爲保(bǎo)障測量的(de)正🔞确在改(gai)換🔞配件或(huò)是從新拆(chāi)卸後都應(ying)從新校驗(yàn)并更改儀(yi)表系數✨。
(2)渦(wo)輪流量計(ji)随運行的(de)時光增加(jia)或改換部(bu)件其儀🈲表(biao)系數會發(fā)作轉變，因(yin)而必須要(yào)對渦輪流(liú)量計進行(háng)校驗。
3.3超聲(shēng)波流量計(ji)量在應用(yong)中，需要注(zhu)意以下幾(ji)個方面的(de)問題🈚
3.3.1正确(què)的選擇
這(zhè)是超聲波(bo)流量計能(néng)夠正常工(gong)作的基礎(chu)。如果選型(xíng)不當，或會(hui)造成流量(liàng)無法測量(liàng)，或者用戶(hu)使用不便(bian)等後果。
3.3.2合(hé)理的安裝(zhuāng)
換能器安(ān)裝不合理(li)是超聲波(bo)流量計不(bu)能正常工(gōng)🐪作的主要(yào)原因:安裝(zhuāng)換能器需(xū)要考慮位(wei)置的确定(ding)和方式的(de)選擇兩個(gè)問題。确定(dìng)位置時除(chu)保證足夠(gou)的上、下遊(you)直管段外(wài)，尤其要注(zhu)意換能器(qi)盡量避開(kai)有變頻器(qi)、電焊機等(deng)污染電影(yǐng)的場合。
3.3.3及(ji)時核對
對(dui)于現場安(an)裝固定式(shì)超聲波流(liú)量計數量(liang)大。範圍廣(guǎng)的用戶，可(ke)以配備-一(yi)台同類型(xíng)的
便攜式(shi)超聲波流(liú)量計
，用于(yú)核校現場(chang)儀表的情(qíng)況。
3.4二次僅(jǐn)表、色講分(fèn)析僅對渦(wō)輪流量計(jì)、超聲波流(liú)量🌈計的影(ying)響
由于天(tiān)然氣是一(yi)種可壓縮(suo)性流體，作(zuò)爲-次檢測(cè)儀表的流(liu)🌐量計本身(shēn)僅僅能夠(gou)檢測工況(kuang)下的氣體(ti)體積量🧑🏾🤝🧑🏼，無(wú)法🤟給出統(tǒng)一狀态🈲下(xia)的氣體體(ti)積量，給天(tiān)然氣的計(ji)量帶來很(hěn)大的不便(bian)。爲🍓了更正(zhèng)确的計量(liang)，必須有一(yi)種可以在(zai)線🐉檢測氣(qi)體的溫度(du)、壓力和流(liu)量信号，井(jǐng)進行壓縮(suo)因子自動(dong)修正和流(liú)量自動跟(gen)蹤🚩補償，将(jiāng)工況體積(jī)量轉換成(chéng)标準狀态(tài)體積量💃的(de)儀🧑🏾🤝🧑🏼器，在這(zhe)種背景下(xià)☂️就産生了(le)體積修㊙️正(zhèng)儀，也就是(shì)天然氣計(jì)量的二次(ci)儀表。
體積(jī)修正儀主(zhu)要用來在(zai)線檢測氣(qi)體的溫度(dù)、壓力、流量(liàng)等信💋号，并(bing)進行壓縮(suo)因子自動(dòng)修正和流(liu)量自動跟(gēn)蹤補👄償，将(jiāng)工況體積(ji)量轉換成(cheng)标準狀态(tai)體積📞量的(de)儀表"。
由于(yú)體積修正(zheng)儀作爲天(tiān)然氣流量(liàng)計量的二(èr)次儀表，其(qi)正确在很(hěn)大程度上(shang)受流量檢(jian)測元件(一(yī)般爲渦輪(lún)流量計)的(de)限制🌏。其前(qian)絕大多數(shu)的天然氣(qi)公司在天(tian)然氣到達(dá)用戶時都(dōu)采用在調(diao)壓器後安(an)裝渦輪流(liú)量計，這樣(yang)做的好處(chù)是防止管(guǎn)道壓👉力變(bian)化對🔱計量(liàng)結果産生(shēng)影響，可以(yǐ)⛱️使計量更(gèng)加🧡正确。
在(zai)天然氣計(jì)量交接過(guò)程中,爲實(shi)現交接的(de)統一和使(shǐ)🙇♀️用方便,使(shǐ)☀️數據具有(you)可比性,需(xu)嬰計量标(biao)況下的🔅流(liú)量,而在工(gōng)況🏃🏻♂️和标況(kuàng)之間轉換(huan)時除了受(shòu)溫度和🔞壓(yā)力的影響(xiǎng)外,壓縮因(yīn)子也會産(chan)生一定的(de)影響,目前(qián)場站超聲(sheng)流量計計(jì)量用到☎️的(de)氣體組分(fen)主要通📱過(guò)在線氣相(xiàng)🌂色譜儀實(shi)時檢測得(dé)到的。
而色(se)譜法是利(lì)用混合物(wu)中各組分(fen)的不同的(de)物理⁉️或💛化(hua)學性質🔞達(dá)到分離的(de)目的。分離(lí)後的組分(fèn)可以進行(hang)定性或定(ding)量分🌂析，有(you)時分離和(he)測定同時(shí)進行，有時(shi)先♻️分離後(hòu)測定。
色譜(pu)分析儀的(de)目的，在于(yu)分析外輸(shū)天然氣的(de)組分，提供(gong)給流量計(ji)算機補償(chang)，以獲取流(liu)經流量計(ji)的正确體(ti)積流量，可(kě)以采取定(dìng)期使用化(huà)驗室的色(se)譜分析儀(yi)對天然氣(qi)組分進行(háng)分析，使其(qí)計量數據(ju)更加正确(què)。.
4未來發展(zhǎn)趨勢
随着(zhe)中國加入(rù)WTO，處資企業(ye)不斷進人(rén)我國天然(ran)氣市場以(yǐ)及引🙇🏻進國(guó)外天然氣(qì)的可能性(xìng)、天然氣計(jì)量與國際(ji)接軌即将(jiāng)成爲面對(dui)💃面的現實(shi)"，其計量觀(guan)念與發展(zhan)趨勢也将(jiāng)⚽由此而🤩發(fā)生系列變(bian)化。分析表(biǎo)明，下一步(bù)我國天然(rán)氣計量将(jiāng)向以✉️F七方(fang)面發展:
(1)計(ji)量方式向(xiang)自動化、智(zhì)能化、遠程(cheng)化計量方(fang)式發展
由(yóu)于電子技(jì)術，計算機(ji)以及互聯(lián)網技術的(de)迅猛發展(zhan)，天然氣♋計(ji)✊量已逐步(bù)向在線、實(shi)時、智能靠(kao)近，同時依(yi)靠網絡技(jì)術實現遠(yuan)程化通訊(xùn)。控制和管(guǎn)理。
(2)檢定方(fang)式、量值溯(su)源從靜态(tai)單參數向(xiang)動态多參(can)數瀝📞源發(fa)展
過去流(liú)量計檢定(ding)方式通常(chang)采用檢定(ding)靜态單參(can)數👄方法，随(sui)着國内國(guó)外實流檢(jiǎn)定技術的(de)成熟，天然(ran)氣流量量(liang)值溯源🍉正(zhèng)逐步向實(shí)流檢定方(fāng)向發展，即(ji)以實際天(tiān)然氣介質(zhi)、在接近實(shí)際現場工(gong)況等條件(jiàn)下對流量(liang)的分參數(shù)如壓力、溫(wēn)度、氣質組(zu)分和流量(liàng)總💯量進行(hang)動态量值(zhí)溯源。
(3)儀表(biao)選型從單(dan)一儀表向(xiang)多元化儀(yí)表發展
過(guo)去流量儀(yi)表選型比(bi)較單一，近(jin)幾年随着(zhe)對流量計(ji)的🏃🏻♂️研究和(hé)開發，不同(tóng)的流量計(ji)有不同的(de)特點和✨适(shì)應範圍，流(liu)量儀表選(xuan)型由此呈(cheng)現從單一(yī)儀表向多(duo)元化儀表(biao)方向發展(zhǎn)。
(4)計量标準(zhǔn)由單一标(biāo)準向多重(zhong)标準發展(zhan)
我國天然(rán)氣計量标(biao)準不斷發(fa)展、豐富和(he)完善，結合(he)國🙇🏻外标💋準(zhun)後我國流(liu)量計量标(biao)準已基本(běn)構成完整(zhěng)的體系，正(zhèng)💁逐步由單(dān)--标準向多(duō)重标準發(fa)展。
(5)計量方(fāng)式從體積(ji)計量向能(neng)量計量發(fa)展
我國天(tian)然氣貿易(yì)計量方法(fa)是在法定(ding)的質量指(zhi)标下⭕按體(ti)積計🔞量。随(suí)若市場經(jing)濟的不斷(duan)完善，要求(qiu)我國天然(rán)氣貿易計(jì)量方法盡(jin)快與國際(jì)接軌，有關(guan)天然氣倫(lun)量計量成(cheng)爲發展趨(qū)勢。
(6)單一數(shu)據管理向(xiàng)計量系統(tǒng)管理方向(xiang)發展
單一(yi)數據管理(lǐ)具有諸多(duo)缺點。計算(suan)機技術的(de)發展❓給天(tiān)然氣計量(liang)系統管理(li)創造了良(liang)好的條件(jian)。天然氣計(ji)量管理從(cong)影響測量(liang)結果的各(ge)個方面、各(ge)個環節進(jin)行全過程(cheng)🤟的、動态的(de)、科學管理(lǐ)。
(7)計量管理(lǐ)從事後計(ji)量糾紛解(jiě)釋向事前(qián)過程管理(li)發展随着(zhe)🌈市🏒場經濟(ji)的發展，人(ren)們越來越(yue)重視天然(ran)氣計量。因(yin)此，人們對(dui)天然💃🏻氣計(ji)量在管理(lǐ)觀念上正(zheng)發生根本(běn)性轉🏃♀️變，不(bu)僅對現場(chang)計量器具(ju)的使用及(jí)相應人員(yuán)進行管理(lǐ)，并從事後(hòu)計量糾紛(fēn)解釋向加(jia)強事前儀(yí)表采購選(xuan)型、安裝使(shi)用、過程控(kòng)制、質量監(jian)督、數據管(guan)理、實流檢(jian)定的管理(lǐ)轉變和發(fā)展。
5總結
随(suí)着天然氣(qì)的進一步(bù)廣泛利用(yong)，因内一些(xie)流量計雖(sui)🤩然有成🌐熟(shu)🈚的标準以(yǐ)及檢測計(jì)量技術，但(dan)由于工況(kuang)條件限制(zhì)及用戶對(duì)燃氣性質(zhi)的認可，不(bú)可避免😘存(cun)在一些問(wen)題。因此完(wan)善我國♋的(de)計量方式(shì)及采用和(hé)借鑒國外(wai)的先進的(de)計量方⚽式(shì)勢在必行(hang)。
以上内容(rong)源于網絡(luo)，如有侵權(quan)聯系即删(shan)除!
