氣體渦輪流(liu)量計計量誤差分(fèn)析 發布時間:2025-12-3 08:41:44
[摘要(yao)]闡述渦輪流量計(jì) 基本工作原理及(ji)其特點,着重分析(xī)生産運行實際過(guo)程中不🔴正确的工(gong)藝流程操作和工(gong)藝流程設計的不(bú)合理,最終導緻☁️渦(wō)輪流量計測量部(bu)件損壞,産生測量(liàng)誤差,經過調整🈲渦(wo)輪流量計測量部(bù)件磁耦💘合器和齒(chǐ)輪,通過多次标定(ding)證實此方法可使(shi)渦輪♈流量計測量(liang)誤差降低達到正(zheng)常誤差範圍内。 目(mù)前中國燃氣已進(jin)入天然氣時代,同(tóng)時在這些天然氣(qì)管道上㊙️的天然氣(qi)計量方面使用了(le)大量的氣體渦輪(lún)流量計,氣體渦輪(lún)流量計 具有精度(du)高、重複性好、量程(cheng)比寬、體積小、結構(gòu)簡單、脈😍沖量🌐輸出(chu)🐇、便于和流量計算(suan)機配套、安裝維修(xiu)方♉便、使用壽命長(zhǎng)等優點,特💃别适用(yòng)于貿易計量及對(duì)氣體流量進行量(liàng)值傳遞。但是由于(yu)生産運行人員的(de)不正确工藝流程(cheng)💃🏻及設備操⛷️作和工(gong)藝流程設計的不(bú)合理,導緻了渦輪(lun)流量計測量部件(jiàn)損壞,産生測量誤(wu)差。陝京✍️線某計量(liàng)分輸站一台DN80氣體(tǐ)渦輪流📱量計就出(chu)現了一次這樣♍的(de)情況。 1故障産生及(ji)分析 1.1站場介紹 在(zài)這個計量分輸站(zhàn)裏使用的是氣體(tǐ)渦輪流量計,現場(chang)工藝流🛀程如圖1。 1.2氣(qì)體渦輪流量計的(de)工作原理 流量計(ji)表體内部設置測(cè)量系統。測量元件(jiàn)上遊安裝整流器(qi),能🆚夠充分消除氣(qì)體不規則流動引(yǐn)起的擾動和漩渦(wō),使氣體平穩通過(guo)測量元件。氣體通(tōng)過流量計,在流體(tǐ)作用下,葉輪在氣(qì)體作用下産生旋(xuán)🔆轉運.動,通過渦輪(lún)杆和磁耦合系統(tǒng)傳至表頭,葉輪旋(xuán)轉經過齒輪機構(gou)被減速,減速比通(tong)過适當的調節齒(chǐ)輪進行調整,用機(ji)械計數👅器顯示出(chu)工況條件👣下的體(tǐ)積流量,同時,輸出(chū)相應的低脈沖信(xin)号。渦輪流量計裝(zhuāng)有一個凸狀輔助(zhù)葉輪,與渦輪系統(tong)共軸,與主葉輪同(tong)步工作。主葉輪和(hé)輔助葉輪分别裝(zhuāng)有感應式高頻脈(mò)沖🐇信号發生器HF3和(he)HF2,能輸出高頻脈沖(chòng)信号給流量計算(suàn)機(如圖2所示) 1.3故(gù)障的發生一1萬人(rén)小一” 故障是這樣(yang)發現的,根據生産(chǎn)單位貿易交接計(ji)量🐇内部管♋理規定(dìng)每個月要對下遊(you)做一個氣量統計(jì)✂️和輸差分析,2009年2、3兩(liang)個月裏,根據下遊(yóu)彙報的氣量統計(ji)表計算出輸差都(dōu)在-5%,根據計🈲量管理(lǐ)規定要求輸差不(bú)得超過士3%,由此🌂判(pàn)斷此渦輪流量計(jì)有問題,将流量計(ji)拆卸下來後,通過(guo)外觀檢查并🛀🏻沒有(yǒu)發現裏📧面的零部(bù)件出現什麽故障(zhang),葉💞輪、軸承等精密(mì)設備沒有發現粉(fen)碎和破損現象,但(dàn)是經過标定,發現(xian)流量⁉️計确實誤差(cha)很大🐉。标定數據如(rú)表1、表2所示。 1.4故障原(yuan)因的分析AI 經過分(fen)析主要由以下三(san)個方面導緻渦輪(lun)流量計👅誤差。 (1)工藝(yi)流程操作的不合(he)理 根據圖1可以看(kàn)到流量計前後有(you)兩個閥門,做生産(chǎn)L藝流🙇🏻程切換時主(zhu)要就是這兩個閥(fá)門的開關操作,在(zài)工藝上🐉這兩閥門(mén)都是球閥,一般閥(fa)門2這個位置安裝(zhuang)的是電動球閥,閥(fá)門1位置安裝的是(shi)手動球閥,操作員(yuan)在做流程操♻️作時(shí)對閥門1和閥門2的(de)開閥速度控制不(bu)好♈導緻了渦輪流(liú)量計瞬間産生高(gāo)流速緻使内部葉(yè)輪🙇🏻打碎或其他零(líng)部件故障,緻使流(liu)量計不能正常工(gong)作⭕。 (2)下遊用戶用氣(qì)量不穩有的時候(hou)在正常向下遊供(gòng)✨氣,并且用氣量不(bu)大時,而且與下遊(you)門站距離很近的(de)情況下🧑🏽🤝🧑🏻,若下遊用(yong)🎯戶突然瞬間加大(da)用氣量必然導緻(zhì)流❌量計後🍉到下遊(yóu)門站這段管道壓(ya)力瞬間降低産生(shēng)很大壓差,這時根(gēn)據流體力學原🌂.理(lǐ)大量的❗天然氣會(hui)向下遊補充,緻使(shǐ)渦輪流量計會瞬(shun)間增✂️加轉速而且(qiě)❓這👣個轉速超出它(tā)的額定工作轉🔞速(su),這樣就會使某個(ge)零部件故障,這種(zhǒng)由于下遊用氣量(liàng)不穩定,産生突發(fa)性🙇🏻壓差也會導緻(zhì)渦輪♻️流量計故障(zhang)。 (3)氣質的影響 此計(ji)量分輸站是一個(gè)陝京線過路分輸(shū)計量中間站💋,除了(le)滿足🌈下遊用戶供(gòng)氣外,夏季通過幹(gàn)線管道正輸🈲向儲(chǔ)氣庫注氣🆚,冬季反(fan)輸從儲氣庫采氣(qi),但是冬季從儲氣(qì)庫采氣氣質較差(cha),天然氣裏面夾雜(zá)着雜質,雖然工藝(yì)設計在流量計前(qian)加了分離器但是(shi)有時還是不能完(wan)全将天然氣進化(huà)幹淨,這些氣體中(zhong)的雜質顆粒就會(hui)頻繁擊打🔞葉輪等(deng)零部件,時間長了(le)就會造成部🛀分零(ling)部🏃🏻件損壞或位置(zhi)偏移,導緻計量不(bu)準确。 2解決辦法 2.1更(gèng)換流量計内部損(sun)壞部件後重新檢(jiǎn)定. 經過對流量計(ji)内部更換磁耦合(he)器和齒輪後标定(dìng)結果如表3、表4所示(shì)。 2.2預防措施 (1)工藝流(liu)程操作的調整 操(cao)作員在做流程操(cāo)作時,先确認閥門(men)2是否關閉,如果♻️沒(méi)有關閉要先關閉(bi)閥門2,然後緩慢用(yòng)手動開啓閥門1開(kai)啓時間大約5min,尤其(qí)✊是剛開啓時越緩(huǎn)慢越好,開閥過快(kuài)使管線内形😍成速(su)度極快的渦流沖(chòng)擊渦輪系統,整流(liu)器不能在很短的(de)💃🏻時間内調整急速(sù)狀👌态中的氣體流(liu)态,葉輪被極不規(gui)則的氣流沖擊造(zao)成損壞,同時軸承(chéng)也因此微變,渦輪(lun)系統原有的動平(píng)衡被破🏃♂️.壞。讓氣體(tǐ)通過渦輪流量計(ji)速度不要超過25m/s,.最(zui)大過負荷不超👣過(guo)30s,最大流量不超🥵過(guo)1.2讓閥門1和閥門2之(zhī)間的管段緩慢沖(chòng)壓。 上遊壓力與閥(fa)門1和閥門2之間的(de)管段沖壓完成後(hòu),緩慢用手動開啓(qǐ)閥門2,開啓閥門2所(suo)用時間根據下遊(yóu)需要沖壓管線的(de)♌長度💛1km内4min爲好,超過(guò)1km在4~8min内調整。尤其是(shì)剛開啓時越緩慢(màn)越好,避免瞬間産(chan)生高流速緻使渦(wo)輪内部葉輪💜損壞(huai)。閥門2決不能使用(yong)電動方🏃🏻式,除非需(xu)要🔱緊急關斷才🚶♀️使(shǐ)用電動方式。 (2)、下遊(yóu)用戶用氣量的穩(wěn)定‘下遊非正常用(yòng)氣也是導緻🙇🏻渦輪(lun)損壞原因之一。如(rú)果下遊用戶的場(chǎng)站和我們的場站(zhan)🌏非常近,影響因🏃🏻♂️素(su)更大。所以我們與(yǔ)下遊用戶簽定穩(wěn)定供氣和用氣協(xié)🏃🏻議。其中對下遊用(yong)戶的操作提出要(yào)求,如果下遊場站(zhàn)出現緊急關斷情(qing)況,啓輸的操作步(bu)驟參考🐉我方新編(biān)的操作規程,避免(mian)管道内流速的突(tu)然增加。如果下遊(you)是大的用氣單位(wèi),其啓輸的操作步(bù)驟也要參考我方(fāng)編制的操作流程(cheng)。這樣可以根本上(shang)解決下遊用氣🌐突(tu)然增加出現的瞬(shùn)間大流量可能對(duì)渦⁉️輪流量計造成(cheng)👌的損❗壞。 (3)增加過濾(lǜ)效果 在流量計前(qián)加了過濾器并提(tí)高過濾器的濾芯(xīn)技術指标,使天🔅然(ran)氣進化的更幹淨(jìng),避免氣體中的雜(za)質顆粒打💛擊葉輪(lún)時造成⭕的損壞。觀(guan)比乍竺譬司的潸(shān)無水印 經過半年(nián)的觀察,與下遊氣(qì)量對比渦輪流量(liàng)計工作正常,目前(qián)在渦輪流量計的(de)工藝流程的設計(ji)裏都取消了對渦(wō)輪流量計的旁通(tōng)流程設計,這種設(shè)計不應該取消,應(ying)該增加渦輪流量(liàng)計自診斷功能這(zhe)樣可以随時判斷(duan)渦輪流量計工作(zuò)是否正常。渦輪流(liú)量計的日常維護(hu)工作每30天注油一(yī)次,在氣質較差的(de)情況下增加注油(you)次數,以保證軸承(cheng)充分潤滑,渦輪系(xì)統動平衡保持最(zui)佳狀态。
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