幾種用于測量天然氣流量計(jì)的選型及使用特性比較

    作為一種清潔能源，天然氣越來越受到使用單位的重視，在節(jié)能減排的大趨勢下，全國都在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，天然氣在能源使用中的占比也在逐年增加。隨著我國天然氣資源探明儲量的擴(kuò)大，尤其是西氣東輸工程的建設(shè)進(jìn)行，天然氣覆蓋使用的區(qū)域愈來愈廣泛，由此天然氣流量的測量與結(jié)算也成為一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也成為天然氣流量計(jì)的生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的契機(jī)。

        天然氣的流量測量目前主要應(yīng)用于貿(mào)易結(jié)算較為常見，我國天然氣貿(mào)易計(jì)量是在法定要求的質(zhì)量指標(biāo)下以體積或能量的方法進(jìn)行交接計(jì)量，現(xiàn)階段基本上以體積計(jì)量為主。

        目前，我國用于天然氣流量計(jì)產(chǎn)品大致有：氣體腰輪流量計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和孔板流量計(jì)等。下面我們就這些流量計(jì)的使用做個(gè)簡單的比較。

        一、氣體腰輪流量計(jì)

        氣體腰輪流量計(jì)又稱之為羅茨流量計(jì)，不僅可用來計(jì)量干氣，也可以來計(jì)量濕氣（即伴生氣）。由于孔板流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不適應(yīng)測量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計(jì)因沒有嚴(yán)格要求，所以相對具有一定的優(yōu)越性。此外，其另一優(yōu)點(diǎn)是對流動脈動不敏感。

        但在測量天然氣時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

        1、一般在流量計(jì)的上游應(yīng)加裝一定目數(shù)的過濾器，以防止流量計(jì)被卡、堵，并要定期排污以及檢查和清洗過濾網(wǎng)。

        2、為了防止流量計(jì)計(jì)量腔積液，流量計(jì)盡量垂直安裝，或高出工藝管線，并要定期排出積液。

        3、流量計(jì)投用前必須保證管道內(nèi)沒有焊渣等雜質(zhì)，并開旁路，防止流量計(jì)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行，損壞流量計(jì)。

        4、必須經(jīng)常性觀察留意流量計(jì)前后的壓力，及時(shí)判斷故障。

        此外，氣體腰輪流量計(jì)還有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是腰輪高速轉(zhuǎn)動時(shí)噪聲較大。

        二、氣體渦輪流量計(jì)

     氣體渦輪流量計(jì)是目前使用較為頻繁的天然氣流量測量儀表，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；外形尺寸相對較??；精度高；重復(fù)性好；范圍度寬可達(dá)到15∶1～25∶1，在高壓輸氣的情況下，范圍度還可進(jìn)一步增大；其輸出為脈沖頻率信號，因此在同可編程流量顯示表配用時(shí)，容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。

        其不足之處是渦輪高速轉(zhuǎn)動，軸承與軸之間機(jī)械摩擦，壽命不很長，因此應(yīng)注意潤滑，可利用制造廠所提供的潤滑手段，定期補(bǔ)給潤滑油。另外，高速流動的氣體中如果含有較大的固體顆粒，很容易將渦輪葉片打壞，因此，渦輪流量計(jì)前的管道上應(yīng)加裝過濾器。

        三、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

        旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是目前國內(nèi)一些小型天然氣配氣站使用較多的流量計(jì)產(chǎn)品，其具有工作溫度范圍寬；范圍度大；雷諾數(shù)在一定范圍內(nèi)，不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響；適用性強(qiáng)，除含有較大顆?；蜉^長纖維雜質(zhì)外，一般不需裝過濾器；對上下游直管段要求較低，取上游4D和下游2D直管段即可；輸出頻率同體積流量成線性關(guān)系。

        其不足之處是壓損較大，其次，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬流體振動式流量計(jì)，對于管道振動和電磁干擾較敏感，所以只能在振動較小、無電磁干擾的環(huán)境中使用。

        四、渦街流量計(jì)

        渦街流量計(jì)目前一般在工礦企業(yè)的天然氣內(nèi)部考核和能源消耗的計(jì)量應(yīng)用較多，其有著整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動態(tài)測量范圍寬，壓力損失?。粌x表主體可采用不銹鋼材質(zhì)制造，適用于腐蝕性介質(zhì)的測量；儀表無可動部件，安裝維護(hù)簡單；現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485串行通訊接口，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接等諸多優(yōu)點(diǎn)。

        其缺點(diǎn)就是怕振動，怕電磁干擾。

        五、超聲波流量計(jì)

        氣體超聲波流量計(jì)是目前最新技術(shù)的流量計(jì)產(chǎn)品，在我國的應(yīng)用才剛剛開始，國內(nèi)尚未有生產(chǎn)氣體超聲波流量計(jì)的廠家。由于其具有測量范圍寬、測量準(zhǔn)確度高、無壓損及可動部件、安裝使用費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，它以被歐美等國幾百家用戶用于天然氣貿(mào)易計(jì)量。至今已有美國、荷蘭、英國、德國等12個(gè)國家的政府批準(zhǔn)氣體超聲流量計(jì)作為天然氣法定計(jì)量器具。

        氣體超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確度不僅同流速有關(guān)，而且同儀表口徑有關(guān)。對于小口徑儀表，由于聲道長度較短，在紊流氣體中測量聲波傳播時(shí)間比較困難，因此小口徑氣體超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確度較難提高。

        六、孔板流量計(jì)

        孔板流量計(jì)是目前使用量最大的用于測量天然氣流量的流量儀表。幾十年來人們已經(jīng)總結(jié)了幾十項(xiàng)針對天然氣計(jì)量的專項(xiàng)研究和實(shí)踐應(yīng)用，在量的基礎(chǔ)上發(fā)生了質(zhì)的飛躍，其標(biāo)志就是標(biāo)準(zhǔn)化，即使用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，其可以無須進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)而確定信號（差壓）與流量的關(guān)系，并估算其測量誤差，是目前在全部流量計(jì)中是惟一達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號為模擬信號、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點(diǎn)，采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定值節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等技術(shù)裝置，使其技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高。

        總之，這幾種流量計(jì)在天然氣流量的測量中，各有各的優(yōu)勢，也各有各的短板，用戶在選擇時(shí)可考慮自身的實(shí)際情況，具體問題具體分析，選擇合適的流量計(jì)產(chǎn)品，以確保計(jì)量的正確。

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