渦輪流量計(jì)在天然氣流量計(jì)量中的應(yīng)用

　　[摘要]：隨著天然氣的廣泛應(yīng)用, 天然氣計(jì)量成為人們關(guān)注的話題。本文主要介紹了渦輪流量計(jì)在天然氣流量計(jì)中的應(yīng)用以及存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方式方法，最終提出了我國(guó)未來天然氣計(jì)量的發(fā)展趨勢(shì)，旨在能夠?yàn)槲覈?guó)天然氣事業(yè)奠定一定的理論基礎(chǔ)。

　　[關(guān)鍵詞]：天然氣 渦輪流量計(jì) 計(jì)量 應(yīng)用 趨勢(shì)

　　一 引言

　　2 1世紀(jì)為天然氣的世紀(jì)天然氣是優(yōu)質(zhì)的燃料和化工原料。它廣泛用于玻璃制品生產(chǎn), 發(fā)電, 氮肥生產(chǎn), 城市燃?xì)? 是一種理想的清潔能源, 是國(guó)家的重要能源命脈之一, 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位。隨著社會(huì)的進(jìn)步, 人們活動(dòng)的活躍, 能源面臨著越來越短缺, 因此合理利用能源, 有效開展節(jié)約能源的課題就擺在人們面前, 就天然氣來講, 通過精確的計(jì)量, 是減少天然氣浪費(fèi)的有效途徑之一。本文主要介紹了渦輪流量計(jì)在天然氣流量計(jì)中的應(yīng)用以及存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方式方法。

　　二 渦輪變送器的工作原理及注意事項(xiàng)

　　渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。被測(cè)流體沖擊渦輪葉片, 使渦輪旋轉(zhuǎn), 渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化, 即流量大, 渦輪的轉(zhuǎn)速也大, 再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖, 經(jīng)前置放大器放大后, 送入顯示儀表進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示, 根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動(dòng), 并沖擊渦輪葉片時(shí), 便有與流量qv、流速V 和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上, 推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí), 葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線, 改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理, 在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào), 此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。其中, qv 為流體的體積總量, N 為變送器產(chǎn)生的脈動(dòng)總數(shù); ξ為流量系數(shù)。ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù), 不同的儀表有不同的ξ,并隨儀表長(zhǎng)期使用的磨損情況而變化; 其含義是單位體積流量通過變送器時(shí), 變送器的輸出的脈沖數(shù)。渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào), 經(jīng)前置于放大器放大后, 送入顯示儀表, 就可以實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。

　　在渦輪流量計(jì)的使用過程中有如下注意事項(xiàng)：

　　( 1) 安裝渦輪流量計(jì)前, 管道要清掃。被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí), 要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住, 測(cè)不出流量來。

　　( 2) 拆裝流量計(jì)時(shí), 對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。

　　( 3) 投運(yùn)前先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查, 確定儀表接線無誤, 接地良好, 方可送電。

　　( 4) 安裝渦輪流量計(jì)時(shí), 前后管道法蘭要水平, 否則管道應(yīng)力對(duì)流量計(jì)影響很大。

　　三 渦輪流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及相關(guān)建議

　　由于各種因素的影響，渦輪流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用的過程中還是存在一些問題的。常見的問題有：無信號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)速度忽慢忽快、渦輪流量計(jì)不計(jì)數(shù)、負(fù)偏差增加(準(zhǔn)確度降低)以及設(shè)計(jì)流量與實(shí)際流量不匹配等等。針對(duì)上述問題可以提出如下建議：

　　1、對(duì)于無信號(hào)的情況，要先檢查電源，檢查電源沒問題后再對(duì)渦輪流量計(jì)本身進(jìn)行檢查，并判斷是一次儀表還是二次儀表的故障，如果二次儀表沒有問題，則檢查信號(hào)線是否正確連接，如果仍然無信號(hào)輸出，也有可能是流體的流速太慢或者傳感器出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致檢測(cè)不到信號(hào)。

　　2、對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)速度忽慢忽快的情況，首先可以通過調(diào)整儀表系數(shù)來控制速度，如果儀表系數(shù)變化較大，也可以檢查插入桿深度是否恰當(dāng)，大多數(shù)情況下，是由于葉輪無法運(yùn)轉(zhuǎn)，流量計(jì)內(nèi)部含有污物，可以使用鹽酸來清洗污物。

　　3、由于燃?xì)庵泻谢覊m、蔡、煤焦油等雜質(zhì), 所以裝人油過濾器, 可以使這些雜質(zhì)溶于油中, 然后過濾后的氣體再進(jìn)人渦輪流量計(jì), 這樣不但使渦輪流量計(jì)運(yùn)行, 而且可以保證精度。

　　4、作為速度式流量計(jì)，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加(通常在運(yùn)行兩年后)，內(nèi)部軸承會(huì)逐漸磨損，容易造成葉輪轉(zhuǎn)速變慢(與正常相比)，計(jì)量負(fù)偏差增大，從而引起計(jì)量偏少的現(xiàn)象，對(duì)大流量的計(jì)量影響尤為突出。建議改善方式：與生產(chǎn)廠家及代理商積極溝通，進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)或者干脆定期更換軸承。

　　5、在計(jì)量管理中，常常會(huì)遇到流量表設(shè)計(jì)流量與實(shí)際流量不匹配的問題：要么設(shè)計(jì)流量過大，起步流量高，投產(chǎn)后造成小流量時(shí)不能正常計(jì)量甚至不計(jì)量(俗稱“大馬拉小車”);要么設(shè)計(jì)流量過小而造成過載運(yùn)行甚至流量計(jì)損壞(俗稱“小馬拉打車”)。避免上述問題的發(fā)生，需要在儀表選型前，充分掌握下游用氣單位及用氣設(shè)備的負(fù)荷情況，考慮到相關(guān)的影響因素;同時(shí)，運(yùn)行中隨著用氣情況的變化對(duì)計(jì)量表也要作相應(yīng)調(diào)整。這些也是對(duì)輸差控制的一項(xiàng)重要手段。

　　6、應(yīng)根據(jù)具體的腐蝕情況而定, 一般冬季半個(gè)月, 其他季節(jié)稍長(zhǎng)些(1 一2 個(gè)月)。傳感器在工作過程中, 葉輪的轉(zhuǎn)速很高, 即使在潤(rùn)滑良好的情況下, 仍有摩擦產(chǎn)生, 在使用一段時(shí)間后, 應(yīng)換軸承并重新標(biāo)定。

　　四 天然氣計(jì)量發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著中國(guó)加入WTO, 外資企業(yè)不斷進(jìn)人我國(guó)天然氣市場(chǎng)以及引進(jìn)國(guó)外天然氣的可能性、天然氣計(jì)量與國(guó)際接軌即將成為面對(duì)面的現(xiàn)實(shí), 其計(jì)量觀念與發(fā)展趨勢(shì)也將由此而發(fā)生系列變化。分析表明, 下一步我國(guó)天然氣計(jì)量將向以下方面發(fā)展:

　　計(jì)量方式向自動(dòng)化、智能化、遠(yuǎn)程化計(jì)量方式發(fā)展;

　　單一數(shù)據(jù)管理向計(jì)量系統(tǒng)管理方向發(fā)展;

　　檢定方式、量值溯源從靜態(tài)單參數(shù)向動(dòng)態(tài)多參數(shù)溯源發(fā)展;

　　計(jì)量方式從體積計(jì)量向能量計(jì)量發(fā)展;

　　儀表選型從單一儀表向多元化儀表發(fā)展。

　　計(jì)量管理從事后計(jì)量糾紛解釋向事前過程管理發(fā)展隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人們?cè)絹碓街匾曁烊粴庥?jì)量。因此, 人們對(duì)天然氣計(jì)量在管理觀念上正發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量器具的使用及相應(yīng)人員進(jìn)行管理, 并從事后計(jì)量糾紛解釋向加強(qiáng)事前儀表采購(gòu)選型、安裝使用、過程控制、質(zhì)量監(jiān)督、數(shù)據(jù)管理、實(shí)流檢定的管理轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

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