摘要:文(wen)章根據(ju)流量計(jì)的分界(jie)流量與(yǔ)量程比(bǐ)、最大允(yǔn)㊙️許誤差(chà)之間的(de)緊密關(guān)系,成功(gong)地進行(hang)了流量(liang)計⭐的選(xuan)型,在保(bǎo)證流量(liang)計計量(liang)精度的(de)前提下(xià)降低了(le)分界流(liú)量,符合(hé)了标準(zhǔn)要求。通(tong)過案例(lì)可以了(le)解到合(hé)理地利(li)用分界(jie)流量,不(bu)僅可以(yǐ)擴大流(liú)量計的(de)測🚩量範(fàn)圍,還可(kě)以降低(dī)流量⭐計(ji)的起步(bù)流量。對(dui)涉及到(dào)分界流(liú)量的速(sù)度式流(liu)量計,在(zai)流量計(ji)選型時(shi)應充分(fèn)考慮、利(lì)用分界(jie)流量,使(shi)得流量(liàng)計的能(néng)力在現(xiàn)場實踐(jiàn)中得到(dào)充分發(fa)揮。
1概述(shu)
自GB/T21391—2008《用氣(qì)體渦輪(lún)流量計(jì)
測量天(tiān)然氣流(liu)量》開始(shǐ)實施以(yǐ)來,氣體(ti)渦輪流(liu)量計在(zài)☂️天然氣(qi)工業中(zhōng)的應用(yong)越來越(yue)廣泛。渦(wo)輪流量(liang)計是一(yī)種速度(du)式流量(liang)計,具有(yǒu)精度高(gāo)(現多爲(wei)0.5級或1.0級(jí)),結構簡(jiǎn)單,耐壓(yā)高,量程(cheng)比大(一(yī)般量程(chéng)比Qmin:Qmax=1:10,最大(dà)可達Qmin:Qmin=1:50),重(zhong)複性好(hǎo)🛀🏻,維修方(fang)便等優(you)點。它廣(guǎng)泛應用(yong)于石油(you)、化♻️工、工(gōng)業鍋爐(lú)、燃氣調(diao)壓站、天(tian)然氣輸(shu)配氣管(guan)網、城市(shi)㊙️燃氣等(děng)領域,且(qie)被廣泛(fàn)使用于(yu)貿易計(ji)量。在歐(ou)洲和美(měi)國渦輪(lún)流量計(jì)是繼孔(kǒng)🚩闆流量(liàng)計之後(hòu)的第二(er)個法定(ding)天然氣(qì)流量計(ji),已經發(fā)展爲多(duō)品種♉、多(duo)規格、批(pi)量生産(chan)規模的(de)天然氣(qì)流量計(ji),标準規(guī)範也十(shí)分完備(bèi)。
在我國(guó)現行有(yǒu)效的氣(qì)體渦輪(lún)流量計(ji)标準中(zhong),對
渦輪(lún)流量計(ji)
的計量(liang)性能技(jì)術要求(qiu)是量程(cheng)範圍内(nèi)高區和(he)低區的(de)最大允(yǔn)許誤差(cha)要有所(suo)區别,因(yīn)此标準(zhǔn)不可避(bi)免地都(dou)涉及到(dào)分界流(liu)量。不👨❤️👨同(tóng)的氣體(tǐ)渦輪流(liú)量計标(biāo)準對分(fèn)界流量(liang)的定義(yi)和規定(dìng)有所不(bu)✨同,如何(he)利用分(fen)界流量(liàng)選擇合(hé)适⛱️的流(liu)量計💃是(shi)設計者(zhe)、使用者(zhe)應該關(guan)注的問(wèn)題。
2現行(hang)氣體渦(wō)輪流量(liang)計标準(zhǔn)中關于(yu)分界流(liú)量的規(guī)定
我國(guo)現行有(yǒu)效的的(de)氣體渦(wo)輪流量(liang)計标準(zhun)有GB21391—2008《用氣(qì)體渦輪(lun)流量計(jì)測量天(tian)然氣流(liú)量》、GB/T18940—2003《封閉(bi)管道中(zhong)的氣🔅體(ti)流量的(de)🍓測量渦(wo)輪流量(liàng)計》、JJG1037—2008《渦輪(lún)流量計(jì)檢定規(gui)程》,在以(yi)上三個(gè)标準中(zhōng)對分界(jie)流量的(de)規👅定分(fèn)别如下(xia)。
2.1GB21391—2008《用氣體(ti)渦輪流(liú)量計測(cè)量天然(rán)氣流量(liàng)》
在GB21391—2008《用氣(qì)體渦輪(lun)流量計(ji)測量天(tian)然氣流(liu)量》對分(fèn)界流量(liàng)💯有明确(que)的🌈定義(yi),即低于(yú)該流量(liang)要采用(yong)擴展誤(wù)差限的(de)流量值(zhí)。标準第(dì)5.2條從最(zuì)大允許(xǔ)誤差和(hé)量程比(bi)兩方面(mian)對分界(jiè)流量做(zuò)出了規(gui)定,且明(míng)确了量(liàng)程比☁️是(shì)在最大(da)🤞允許誤(wu)差🏃♂️範圍(wéi)内流量(liàng)計的最(zuì)小流量(liàng)和最大(da)流量之(zhī)📐比。該标(biao)準中對(duì)渦輪流(liu)量計要(yao)求的最(zui)大允許(xǔ)誤差如(ru)表1所示(shi),量程比(bi)與分界(jiè)流量9,的(de)☎️關系如(ru)表2所示(shì)。
2.2GB/T18940—2003《封閉管(guǎn)道中的(de)氣體流(liú)量的測(ce)量渦輪(lún)流量計(ji)》在GB/T18940—2003《封閉(bi)管道中(zhōng)的氣體(tǐ)流量的(de)測量渦(wō)輪流量(liang)計》中沒(mei)有☎️明确(que)定義分(fen)界流量(liang),僅在标(biao)準第8.1條(tiao)規定:所(suo)有流量(liàng)計在其(qi)指定的(de)流量範(fan)圍内,最(zuì)✏️大允許(xu)誤差應(yīng)爲±1%。當最(zuì)小流量(liàng)qmin小于0.2qmin時(shí),在qmin~0.2qmin範圍(wei)内的㊙️最(zuì)大允許(xu)誤差爲(wèi)±2%。這表明(míng)該标準(zhun)認爲0.2qmin是(shi)氣體渦(wō)輪流量(liang)計最大(da)允許誤(wu)差的分(fèn)界點,即(ji)流量計(ji)的分界(jie)流量爲(wèi)0.2qmin。
2.3JJG1037—2008《渦輪流(liú)量計檢(jiǎn)定規程(chéng)》
JJG1037—2008《渦輪流(liu)量計檢(jian)定規程(chéng)》适用于(yu)
液體渦(wō)輪流量(liang)計
和氣(qi)體的渦(wo)輪流量(liang)計的檢(jiǎn)定,該标(biāo)準對分(fen)界流量(liang)也有🆚明(míng)确的定(dìng)義,即在(zai)最大流(liú)量和最(zuì)小流量(liàng)之間的(de)流量值(zhi),它将流(liú)量🔴範圍(wei)分割成(cheng)最大允(yun)許誤差(chà)的不同(tóng)的兩個(ge)區,即“高(gāo)區”和“低(dī)區”。規程(chéng)第🔴5.1.1條規(guī)定:氣體(ti)渦輪流(liu)量計在(zài)規定的(de)流量範(fàn)✔️圍内精(jing)度等級(ji)、最大允(yun)許誤差(cha)應符合(he)表3的規(guī)定,對分(fèn)界流量(liang)&的規定(ding)如表4所(suǒ)示0
從表(biao)3、表4可知(zhi),精度等(deng)級高于(yu)0.5級的渦(wō)輪流量(liàng)計,不設(she)分界流(liú)量,在天(tian)然氣貿(mao)易計量(liang)中常用(yòng)的精度(dù)等級🏃♀️等(deng)于或低(dī)于
0.5級渦(wo)輪流量(liàng)計
,均采(cǎi)用分界(jiè)流量分(fen)段處理(lǐ),可根據(jù)分界流(liu)量判斷(duan)最大允(yun)許誤差(chà)的突變(biàn)點,且分(fen)界流量(liang)和流量(liang)計的量(liàng)程比也(yě)有緊密(mì)聯系。
從(cong)以上三(sān)個渦輪(lun)流量計(jì)标準和(hé)規程分(fen)界流量(liàng)的界定(dìng)可知,流(liu)🔴量計的(de)分界流(liú)量屬于(yu)人爲的(de)劃分,其(qi)目的是(shì)爲了擴(kuo)大渦♊輪(lún)流量計(jì)的量程(cheng)比,同時(shí)又不讓(rang)最小流(liú)量偏離(li)線性區(qu)太遠,因(yīn)此流🔞量(liang)計的分(fen)界流量(liàng)對渦🥰輪(lún)流量計(jì)最大允(yǔn)許誤差(chà)的判定(ding)有着關(guān)鍵性的(de)影響.
3分(fen)界流量(liàng)在流量(liàng)計選型(xíng)中的應(yīng)用
渦輪(lún)流量計(ji)的分界(jiè)流量和(he)量程比(bi)、最大允(yǔn)許誤差(cha)有着緊(jin)密的關(guān)系,使得(dé)在選用(yong)渦輪流(liú)量計時(shí)分界流(liú)量起着(zhe)至關重(zhòng)要的作(zuò)用。例如(ru),在選用(yòng)渦輪流(liú)量計時(shi),爲确保(bao)流量計(ji)的最大(da)允🆚許誤(wu)差滿足(zú)GB/T18603—2014《天然氣(qì)計量系(xì)統技術(shù)要求》表(biǎo)B.1不同等(deng)⭕級的計(ji)量系統(tong)中精✉️度(du)等級的(de)要求,需(xu)要考慮(lü)流量計(ji)在分界(jie)流量以(yi)下♉範圍(wei)運行時(shi)❗流量計(jì)的允許(xǔ)誤🤞差。通(tong)過以下(xia)案例,讀(dú)者更容(rong)易理解(jiě)分界流(liu)量的重(zhòng)要性。
3.1配(pei)氣站流(liú)量計初(chū)次選型(xing)
某配氣(qi)站設計(ji)能力(标(biāo)準參比(bi)條件)達(dá)到A級計(ji)量系統(tong)的要求(qiu),根據GB/T18603—2014《天(tian)然氣計(ji)量系統(tǒng)技術要(yao)求》附錄(lu)B.1,計✍️量系(xi)統需要(yào)配❄️備精(jing)度等級(ji)1.0級的流(liú)量計才(cai)可滿足(zu)标準要(yào)💋求。
該配(pei)氣站在(zai)标準參(cān)比條件(jian)下的來(lái)氣量爲(wèi)450~7.5x104Nm3/h,流量量(liàng)🏃程比爲(wèi)1:167,量🔴程比(bǐ)過大,無(wu)法選擇(zé)單一流(liu)量計用(yong)來計量(liàng)全量程(cheng)流量,最(zuì)終采用(yòng)🌍計量系(xi)統多路(lu)并聯分(fen)段計量(liang)的方式(shì)。根據來(lai)氣壓力(li)、溫度、組(zu)分,計算(suan)出流量(liàng)計在工(gōng)作🌈條件(jiàn)下的計(ji)量範圍(wéi)爲100~3400m3/h。設計(ji)者🥵考慮(lü)在小流(liu)量範圍(wéi)時選擇(ze)兩套精(jīng)度等級(jí)爲1.0級、口(kǒu)徑爲DN100、規(guī)格爲G400的(de)渦輪流(liú)量✂️計,其(qí)計量範(fàn)圍🐅是32~650m3/h,其(qi)中一套(tao)做🌏備用(yòng)🙇♀️流量計(jì)(此處暫(zàn)不☁️涉及(jí)大流量(liang)情況)。
由(yóu)表1可知(zhi),流量計(ji)在分界(jiè)流量至(zhì)最大流(liu)量之間(jian)時(q1≤q≤qmin)精度(dù)等級可(kě)💔達到1.0級(ji),在最小(xiao)流量和(he)分界流(liú)量之間(jiān)時(qmin≤q≤qt)流量(liàng)計的精(jing)度等級(ji)降低至(zhi)2.0級。選擇(ze)的兩套(tào)渦輪♈流(liu)量計🔆量(liàng)程比同(tóng)爲1:20,根據(ju)表2可🏃♂️以(yǐ)得出:
q1=0.2qmax
計(jì)算得出(chu)該流量(liàng)計的分(fen)界流量(liang)值爲:
q1=130m3/h
流(liú)量計在(zài)工作條(tiao)件下的(de)計量範(fàn)圍爲100~3400m3/h,則(ze)流量計(ji)存在着(zhe)在用🈲氣(qì)🈲量最低(dī)值和分(fen)界流量(liàng)(100~130m3/h)範圍運(yun)行的時(shi)間段💰。流(liu)量計在(zai)🔴分界流(liu)量以下(xia)範圍運(yùn)行,精度(dù)等級隻(zhi)能保證(zhèng)在2.0級💜,無(wú)法達到(dao)精度等(deng)級1.0級的(de)要求,不(bú)滿足GB/T18603—2014《天(tiān)然氣計(ji)量系統(tong)技術要(yào)求》對A級(ji)計量系(xì)統的規(guī)💋定。
此時(shí)出現分(fèn)界流量(liang)高于用(yong)戶用氣(qi)量最低(dī)值而導(dao)緻流🌐量(liang)計選型(xing)無法滿(mǎn)足标準(zhǔn)要求的(de)問題,設(she)計者🤩需(xū)要重新(xin)考慮流(liú)量計的(de)選型。
3.2流(liú)量計二(èr)次選型(xíng)
查看流(liú)量計的(de)選型數(shù)據發現(xian),DN100渦輪流(liu)量計有(yǒu)三類🤟G160、G250、G400,其(qí)流量範(fan)圍分别(bie)爲:G160(13~250)m3/h、G250(13/20~400)m3/h、G400(20/32~650)m3/h。此三(san)類流量(liàng)計在分(fen)界流量(liang)至最大(dà)流量之(zhi)間(9l專9在(zai)都可❓達(da)到精度(dù)等級爲(wei)1.0級的要(yao)求。其中(zhōng)規格爲(wèi)G250和G400的渦(wo)流量計(jì)除量程(cheng)🐪比爲1:20的(de)常用規(guī)格外,還(hái)有量程(cheng)比爲1:30的(de)規格,此(cǐ)時這兩(liǎng)類流量(liàng)計的流(liu)量範圍(wéi)分别爲(wèi)13~400m3/h、G400(20~650)m3/h。
根據表(biao)2、表4可知(zhi),渦輪流(liú)量計在(zài)量程比(bǐ)爲1:30時,分(fen)界流♍量(liang)爲0.15qmax,因此(ci)從此處(chu)着手,可(kě)以重新(xīn)選擇既(ji)符合标(biao)準🏒要求(qiú),又能🤞滿(mǎn)足現場(chang)生産需(xu)求的渦(wō)輪流量(liang)計。
在此(ci)次小流(liu)量範圍(wei)的流量(liàng)計選型(xing)中如果(guo)将量程(cheng)比爲1:20的(de)渦輪流(liú)量計G400(32~650)m3/h換(huan)爲量程(chéng)比爲1:30的(de)渦輪流(liú)量計G400(20~650)m3/h,其(qí)分💯界流(liu)量qt将♋由(you)0.20qmax降低至(zhi)0.15qmax,可大幅(fu)度地降(jiang)低分界(jiè)流量值(zhi),使得重(zhong)新選型(xíng)後的流(liu)量計可(kě)滿足标(biāo)準要求(qiú)。
根據表(biǎo)2,選用量(liàng)程比爲(wèi)1:30的渦輪(lun)流量計(ji)後分界(jiè)流量爲(wei):
qt=0.15qmax
計算得(de)出此時(shí)流量計(jì)的分界(jie)流量值(zhí)爲:
qt=97.5m3/h
流量(liang)計經過(guo)重新選(xuan)型後的(de)流量計(ji)分界流(liú)量值由(yóu)原來的(de)130mm3/h降低至(zhi)97.5mm3/h,此時流(liú)量計計(ji)量範圍(wei)既可以(yi)覆蓋用(yong)戶小流(liú)量用💋氣(qì),也可以(yǐ)滿足标(biāo)準對A級(ji)計量系(xi)統的規(guī)定,在用(yòng)戶最小(xiao)用氣量(liàng)100m3/h以上時(shí)流量計(ji)精度等(deng)級可達(dá)到1.0級。而(ér)且,選擇(ze)量程比(bi)🛀爲1:30的渦(wo)輪流量(liàng)計後流(liu)量計的(de)起步流(liu)量由32m3/h降(jiang)低至20m3/h,起(qi)步流量(liàng)計更低(di),更有利(lì)于流量(liang)計在小(xiao)流量範(fàn)圍的準(zhǔn)确計量(liàng)。
3.3價格的(de)差别
通(tong)過生産(chan)廠家了(le)解到,在(zai)相同口(kǒu)徑、相同(tong)壓力等(děng)級的條(tiáo)件下🏃🏻,量(liàng)程比爲(wei)1:20的渦輪(lun)流量計(ji)與量程(cheng)比爲1:30的(de)渦輪流(liu)量🏃♂️計價(jia)🔞格相差(cha)無☀️幾。從(cóng)用戶角(jiǎo)度而言(yán),選擇量(liàng)程比🚩爲(wèi)1:30的流量(liàng)計遠較(jiao)選擇量(liàng)程比爲(wèi)1:20的流量(liàng)計更能(neng)解決🈲問(wèn)題,更值(zhi)得投資(zī)。
4結束語(yu)
針對該(gāi)配氣站(zhan)流量計(jì)初次選(xuan)型失敗(bài),根據流(liú)量計的(de)分界🈲流(liu)量與量(liang)程比、最(zui)大允許(xǔ)誤差之(zhi)間的緊(jǐn)密關系(xi),将量🥰程(cheng)比1:20流量(liàng)計換爲(wèi)量程比(bǐ)1:30的流量(liang)計,成功(gong)地在保(bǎo)🧡證計量(liàng)精度的(de)前提下(xià)降低了(le)流量計(jì)的分界(jie)流量數(shù)值,符合(he)了标準(zhǔn)要求。
(1)通(tong)過案例(li),可以了(le)解到合(he)理地利(lì)用分界(jiè)流量,不(bú)僅可以(yi)擴大流(liu)量計的(de)測量範(fan)圍,還可(ke)以降低(di)流量計(ji)的起步(bu)流量。
(2)通(tōng)過案例(li),可以充(chong)分了解(jie)到分界(jiè)流量的(de)重要性(xìng),分界流(liú)量和量(liang)程比、最(zuì)大允許(xǔ)誤差之(zhī)間的緊(jǐn)密關系(xì),使得🐉在(zài)選用渦(wo)輪流🧑🏾🤝🧑🏼量(liàng)計時分(fèn)界流量(liang)能得到(dào)更多關(guan)注。
(3)對速(su)度式流(liú)量計而(ér)言,不論(lun)是渦輪(lún)流量計(ji)還是
超(chao)聲流量(liàng)計
都涉(shè)及到分(fèn)界流量(liang),因此在(zai)流量計(jì)選型時(shí)應充分(fen)考慮、利(lì)用分界(jie)流量,使(shi)得流量(liang)計的能(neng)力在現(xian)場實踐(jian)中能得(de)到充分(fen)發揮。
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