[摘要]随(suí)着天然氣的(de)廣泛應。天然(ran)氣計量成爲(wèi)人們關注⭕的(de)話題。本文主(zhu)要介紹了渦(wo)輪流量計 、超(chāo)聲波流量計(jì) 在天然氣計(jì)量中的應用(yòng)及存在的主(zhǔ)要問題，并提(ti)出了相應的(de)解決方式方(fāng)法。闡叙了我(wǒ)國未來天然(rán)氣計量的發(fā)展趨勢。
1前言(yán)
　　21世紀爲天然(ran)氣的世紀,天(tian)然氣是優質(zhì)的燃料和化(hua)工🌈原料。它廣(guǎng)泛用于玻璃(li)制晶生産，發(fā)電，氮肥生産(chan)，城市燃氣🔞，是(shì)一種理想的(de)清潔能源，是(shì)國家的重要(yao)能源命脈之(zhi)一，在國民經(jīng)濟發展中占(zhàn)有重要的地(dì)位。随着社會(huì)的進步，人們(men)活動的活躍(yue)，能源面臨着(zhe)越來越短缺(que)，因此合理利(li)用能源，有效(xiào)開展節約能(néng)源的課題就(jiù)擺🔞在人們面(mian)前，就天然氣(qi)來講，通過精(jīng)确的計量，是(shì)減少天然氣(qì)浪費的有🔴效(xiao)途徑之一。
2渦(wō)輪流量計與(yǔ)超聲波流量(liàng)計的工作原(yuan)理
2.1渦輪流量(liang)計
　　渦輪流量(liàng)計由渦輪、軸(zhóu)承、前置放大(da)器、顯示儀表(biǎo)組成。
　　被測流(liu)體沖擊渦輪(lún)葉片，使渦輪(lún)旋轉，渦輪的(de)轉速随流🆚量(liàng)的變化而變(biàn)化，即流量大(da)，渦輪的轉速(sù)也大，再經磁(ci)電轉換裝置(zhi)把渦輪的轉(zhuǎn)速轉換爲相(xiang)應頻👅率的電(diàn)脈沖，經前置(zhi)放⛱️大器放大(dà)後，送入顯示(shi)儀表🏃‍♀️進行計(ji)數和顯示，根(gen)據單位時間(jian)内的脈沖數(shu)和累🐉計脈沖(chong)數即🈚可求出(chū)瞬時流量和(he)累積流量。
　　渦(wo)輪變送器的(de)工作原理是(shì)當流體沿着(zhe)管道的軸線(xian)方向流動，并(bìng)沖擊渦輪葉(yè)片時。便有與(yǔ)流量qv.流速V和(he)流體密度p桑(sang)積成比例的(de)力作用在葉(yè)片上，推動✉️渦(wo)輪旋轉。在渦(wō)輪旋轉的同(tong)時，葉片周期(qī)性地切割電(diàn)磁鐵産生的(de)磁力線，改變(bian)線🏒圈的磁通(tong)量。根據電磁(ci)感應原理，在(zai)線圍内将感(gǎn)應出脈動的(de)電勢信号，此(ci)脈動信号的(de)頻率與被測(ce)流體的流量(liàng)成正比。
　　渦輪(lun)變送器輸出(chū)的脈沖信号(hao)，經前置于放(fàng)大器放大後(hòu)，送入顯示儀(yi)表，就可以實(shí)現流量的測(cè)量。
2.2超聲流量(liàng)計
　　其工作原(yuán)理一超聲波(bo)在流動的流(liú)體中傳播時(shí)就💃🏻載😘，上流體(tǐ)流速的信息(xī)。因此通過接(jie)收到的超聲(shēng)波就可以檢(jiǎn)測出流體的(de)流速，從而換(huàn)算成流量。
　　超(chāo)聲波流量計(ji)由超聲波換(huan)能器、電子線(xiàn)路及流量顯(xiǎn)示和累積系(xi)統3部分組成(cheng)。超聲波發射(shè)換能器将🔅電(dian)能轉換爲超(chāo)聲波能量，并(bìng)将其發射到(dao)被測流體中(zhong)，接收器按.收(shou)到的超聲波(bō)信号，經電子(zǐ)線路啟大并(bìng)轉換爲☀️代表(biao)流量🚶‍♀️的電信(xin)号，供給顯示(shi)和積算儀表(biao)進行顯示和(he)積算，這樣就(jiu)實現了流量(liang)的檢測和🥵顯(xiǎn)示。
3渦輪流量(liang)計、超聲波流(liu)量計優、缺點(diǎn)比
較及應用(yòng)中霄注意的(de)問題
3.1優、缺點(dian)比較
渦輪流(liu)量計優點:
(1)正(zheng)确，在所有流(liú)量計儀表中(zhong)屬于精确的(de)流量儀表:
(2)重(zhòng)複性好:
(3)無零(líng)點漂移，抗幹(gàn)擾性好:、
(4)測量(liàng)範圍度寬;
(5)結(jié)構緊湊。
缺點(dian):.
(1)不能長期保(bao)持校準特性(xìng):
(2)流體物性對(dui)流量特性影(ying)響較大超聲(sheng)波流量計優(you)點🌂:
(1)檢測件是(shi)一段無阻礙(ai)物的圓管,結(jie)構簡單、無可(kě)動部😄件、無壓(ya)力損失井且(qiě)免維護。
(2)适用(yong)的流量範圍(wéi)大(量程比寬(kuan)爲40:1,最高可達(dá)100:1)。
(3)精度高(≤士0-5%),重(zhong)複性好,線性(xìng)好。
(4)具有雙向(xiàng)測量功能,且(qie)雙向測量的(de)精度相同。
(5)有(you)強大的自檢(jiǎn)和自診斷功(gong)能。缺點:
(1)在傳(chuan)播時間法時(shi)，隻能用于清(qing)潔液體和氣(qi)體，而在多普(pǔ)勒法時，測量(liang)含有-定量懸(xuan)浮顆粒和氣(qi)池的液體:
(2)多(duō)普勒法測量(liàng)正确率不高(gao)。.
(3)現場應用較(jiao)少
3.2運用過程(cheng)中需要注意(yi)的問題
爲了(le)保障渦輪流(liú)量計的正常(cháng)運行，在其運(yùn)用的曆程中(zhong)應💃注🧑🏽‍🤝‍🧑🏻重💜以下(xia)幾個問題:
3.2.1渦(wō)輪流量計對(duì)被測介質有(yǒu)嚴厲的請求(qiu)
(1)渦輪流量計(jì)個别隻用于(yu)計量低粘度(du)的單相流體(ti)。
(2)用渦輪流量(liàng)計計量的介(jie)質流體應處(chu)于素流狀況(kuàng)。
(3)目前大多數(shu)渦輪流量計(jì)的軸承爲球(qiu)體軸承，因而(er)對被測介質(zhi)的幹淨度有(yǒu)很高的請求(qiu)。
3.2.2渦輪流量計(ji)口徑的抉擇(zé)應注重的問(wèn)題
　　在抉擇渦(wo)輪流量計的(de)口徑時，應使(shǐ)介質的工況(kuàng)流量在流量(liang)計測量規模(mó)的15%-70%之間。當被(bèi)測介質流量(liang)處于所㊙️選流(liu)量計測量規(gui)模的15%以下時(shí)，介質流體在(zai)管道中流速(su)遲緩處于層(céng)流狀況🏃，流量(liang)計的測量線(xiàn)性變差，難以(yi)到達請求的(de)計量正确。當(dāng)介質工況流(liú)量大于所抉(jué)擇流量計測(cè)量規模的70%時(shí)，渦🔞輪轉速将(jiang)變的很大，減(jiǎn)速軸承和支(zhi)架的磨損，影(ying)響渦輪流量(liàng)計的運用壽(shou)命。
3.2.3渦輪流量(liang)計在裝置中(zhōng)應注重的問(wèn)題
(1)介質流體(tǐ)流速散布不(bú)平均和旋渦(wo)流是影響渦(wo)輪流量計測(ce)量正确的重(zhong)要起因，要清(qing)除流速不平(píng)均和旋⭐鍋流(liú)則須要在渦(wo)輪流量計前(qián)端有足夠長(zhang)的直管段。
(2)渦(wō)輪流量計的(de)裝置點不能(neng)有激烈的機(jī)械震驚和強(qiang)的電磁攪擾(rǎo)。
(3)渦輪流量計(ji)在裝置方法(fa)上能夠是程(cheng)度、傾斜、垂直(zhí)裝置，随裝置(zhì)方法的不同(tóng)，若要想取得(dé)正确的測量(liàng)，必需采取🐇程(chéng)度🔞裝置。
3.2.4培修(xiū)和校驗應注(zhù)重的問題
(1)渦(wō)輪流量計是(shì)拆卸周密的(de)精細儀表，改(gǎi)換配件或是(shì)👉從新拆✌️卸後(hòu)都會引起儀(yi)表系數的變(biàn)更，因而爲保(bǎo)障😄測量的正(zheng)确在改換配(pèi)件或是從新(xin)拆卸後都應(yīng)從新校驗并(bing)更改儀表系(xì)數。
(2)渦輪流量(liàng)計随運行的(de)時光增加或(huò)改換部件其(qi)儀表系數🚶會(huì)🔅發作轉變，因(yin)而必須要對(dui)渦輪流量計(jì)進行校驗。
3.3超(chao)聲波流量計(ji)量在應用中(zhōng)，需要注意以(yi)下幾個方🈲面(miàn)的問題
3.3.1正确(que)的選擇
　　這是(shì)超聲波流量(liang)計能夠正常(chang)工作的基礎(chu)。如果選型不(bu)當，或會造成(cheng)流量無法測(cè)量，或者用戶(hù)使用不便等(deng)後果🌂。
3.3.2合理的(de)安裝
　　換能器(qì)安裝不合理(lǐ)是超聲波流(liú)量計不能正(zhèng)常工作的主(zhǔ)要原因:安裝(zhuāng)換能器需要(yào)考慮位置的(de)确定和方式(shì)的選擇兩個(gè)🚶問題🌈。确定位(wei)置時除保證(zheng)足夠的上、下(xià)遊直管段外(wai)，尤其要注意(yì)換能器盡量(liàng)避開有變頻(pín)器、電焊機等(děng)污染電影的(de)場合。
3.3.3及時核(he)對
　　對于現場(chǎng)安裝固定式(shi)超聲波流量(liang)計數量大。範(fàn)圍廣的用戶(hù)，可以配備-一(yi)台同類型的(de) 便攜式超聲(sheng)波流量計 ，用(yong)于核校現場(chǎng)儀表的情況(kuàng)。
3.4二次僅表、色(sè)講分析僅對(dui)渦輪流量計(ji)、超聲波流量(liàng)計的影響🌈
　　由(yóu)于天然氣是(shi)一種可壓縮(suo)性流體，作爲(wei)-次檢測儀表(biao)的流👨‍❤️‍👨量計🐕本(běn)身僅僅能夠(gou)檢測工況下(xia)的氣體體積(ji)量，無法給出(chu)統一🐅狀态下(xia)的氣體體積(ji)量，給天然🔞氣(qi)的計量帶來(lai)✔️很大的不便(biàn)。爲了更正确(que)的計量，必🔞須(xu)有一種可以(yǐ)在線檢測氣(qi)體的溫度、壓(ya)力和流量✌️信(xin)号，井進行壓(yā)縮因子自動(dòng)修正和流量(liang)自動跟蹤補(bu)償，将工況體(ti)積量轉換成(chéng)标準狀态體(tǐ)積量的儀器(qì)，在這種背景(jǐng)下🐉就産生了(le)體積修正儀(yi)，也就是天然(ran)氣計量的二(èr)次儀表。
　　體積(jī)修正儀主要(yào)用來在線檢(jian)測氣體的溫(wen)度、壓力、流量(liàng)等信号，并進(jìn)行壓縮因子(zi)自動修正和(he)流量自動跟(gēn)蹤補🏃🏻償，将工(gōng)況🍓體積量轉(zhuǎn)換成标準狀(zhuang)态體積量的(de)儀表"。
　　由于體(ti)積修正儀作(zuo)爲天然氣流(liú)量計量的二(èr)次儀表，其正(zhèng)🌂确在很大程(cheng)度上受流量(liang)檢測元件(一(yī)般爲渦輪流(liú)量計)的限制(zhi)。其前🔞絕大多(duō)數的天然氣(qi)公司在天然(ran)氣到達用戶(hù)時都采用在(zài)調壓器後安(an)裝渦輪流量(liang)計，這樣做的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻好處是防止(zhǐ)管道壓☔力變(biàn)化對計量結(jie)果産生影響(xiang)，可以使計量(liang)更加正确。
　　在(zai)天然氣計量(liàng)交接過程中(zhōng),爲實現交接(jie)的統一和使(shi)用方💃便,使數(shu)據具有可比(bi)性,需嬰計量(liàng)标況下的流(liu)量,而在工況(kuàng)和标況之間(jian)轉換時除了(le)受溫度和📧壓(ya)力的💁影響外(wai),壓縮因子也(ye)會産生一定(dìng)的影響,目前(qian)場站超聲流(liu)量計計量用(yòng)到的氣體組(zu)分主要通過(guo)在線氣相色(se)譜儀實時檢(jiǎn)測得到的。
　　而(er)色譜法是利(lì)用混合物中(zhōng)各組分的不(bu)同的物理或(huò)化學性質達(dá)到分離的目(mu)的。分離後的(de)組分可以進(jin)行定性或定(ding)量分⭕析，有時(shi)分離和測定(dìng)同時進行，有(yǒu)時先分離後(hou)測定。
　　色譜分(fèn)析儀的目的(de)，在于分析外(wài)輸天然氣的(de)組分，提供給(gěi)流量計算機(ji)補償，以獲取(qu)流經流量計(jì)的正确體積(ji)流量，可以采(cǎi)♊取定期使用(yòng)化驗室的色(se)譜分析儀對(duì)天然氣組分(fèn)進行分析，使(shǐ)其計量數據(ju)更加正确。.
4未(wei)來發展趨勢(shì)
　　随着中國加(jiā)入WTO，處資企業(yè)不斷進人我(wo)國天然氣市(shi)💃場以及🌂引進(jìn)國外天然氣(qi)的可能性、天(tiān)然氣計量與(yǔ)國際💰接軌即(jí)将🧑🏽‍🤝‍🧑🏻成爲面對(duì)面的現實"，其(qí)計量觀念與(yǔ)發展趨✉️勢也(yě)将由此而🌏發(fā)生系列變化(hua)。分析表明，下(xià)一步我國天(tian)然氣計量将(jiang)向以F七方面(mian)發展:
(1)計量方(fāng)式向自動化(hua)、智能化、遠程(chéng)化計量方式(shì)發展
　　由于電(diàn)子技術，計算(suan)機以及互聯(lian)網技術的迅(xùn)猛發🥰展，天然(rán)氣計💯量已逐(zhú)步向在線、實(shí)時、智能靠近(jìn)，同時依靠網(wǎng)絡技術實現(xian)遠程✔️化通訊(xun)。控制和管理(lǐ)。
(2)檢定方式、量(liang)值溯源從靜(jìng)态單參數向(xiàng)動态多參數(shu)瀝🏃源發展
　　過(guo)去流量計檢(jian)定方式通常(cháng)采用檢定靜(jìng)态單參數方(fang)法，随着國内(nèi)國外實流檢(jiǎn)定技術的成(cheng)熟，天然氣流(liu)量量值溯源(yuán)正逐步向實(shi)流檢定方向(xiàng)發展，即以🥰實(shi)際天然氣介(jiè)質、在接近實(shi)際現場工況(kuang)等條件下對(dui)流量的分參(can)數如😘壓力、溫(wen)度、氣質組分(fen)和流量總🥰量(liàng)進行動态量(liàng)值溯源。
(3)儀表(biao)選型從單一(yī)儀表向多元(yuan)化儀表發展(zhǎn)
　　過去流量儀(yí)表選型比較(jiao)單一，近幾年(nián)随着對流量(liàng)計的研😘究🤩和(hé)♊開發，不同的(de)流量計有不(bú)同的特點和(hé)㊙️适應範圍，流(liu)量儀表選型(xing)由此呈現從(cong)單一儀表向(xiang)多元化🍉儀表(biǎo)方向發展✊。
(4)計(ji)量标準由單(dān)一标準向多(duo)重标準發展(zhan)
　　我國天然氣(qi)計量标準不(bú)斷發展、豐富(fu)和完善，結合(hé)🌍國外标準後(hòu)❌我國流量計(ji)量标準已基(jī)本構成完整(zhěng)的體系，正⚽逐(zhu)步由單--标準(zhun)向多重标準(zhun)發展。
(5)計量方(fāng)式從體積計(ji)量向能量計(jì)量發展
　　我國(guo)天然氣貿易(yi)計量方法是(shi)在法定的質(zhì)量指标下🈲按(an)體積計量。随(sui)若市場經濟(ji)的不斷完善(shàn)，要求我國天(tian)然氣貿易計(ji)量方法盡快(kuai)與國際接軌(guǐ)，有關天然氣(qì)倫量計量成(chéng)爲發🔆展趨勢(shi)。
(6)單一數據管(guǎn)理向計量系(xi)統管理方向(xiàng)發展
　　單一數(shu)據管理具有(you)諸多缺點。計(ji)算機技術的(de)發展給💛天然(ran)氣計量系統(tong)管理創造了(le)良好的條件(jiàn)。天然氣計量(liàng)管理從影響(xiǎng)測量結果的(de)各個方面、各(gè)個環節進行(hang)全過程🔅的、動(dòng)态的、科學管(guǎn)理。
(7)計量管理(lǐ)從事後計量(liàng)糾紛解釋向(xiang)事前過程管(guan)理發展随着(zhe)⭐市場經濟的(de)發展，人們越(yue)來越重視天(tian)然氣計量。因(yīn)此，人們對天(tiān)然氣計量在(zài)管理觀念上(shàng)正發生根本(ben)性轉變，不僅(jǐn)對現場計量(liàng)器具的使用(yòng)及相應人員(yuán)進行管理，并(bìng)從事後計量(liang)糾紛解釋向(xiàng)加強事前儀(yí)表采購選型(xing)、安裝使用、過(guo)程控制、質量(liàng)監❤️督、數據管(guǎn)理、實👣流檢定(ding)的管理轉變(biàn)和發展。
5總結(jié)
　　随着天然氣(qi)的進一步廣(guang)泛利用，因内(nèi)一些流量計(ji)雖然有成熟(shú)的标準以及(ji)檢測計量技(ji)術，但由于工(gōng)況條㊙️件限☎️制(zhì)及用戶對燃(rán)氣性質的認(rèn)可，不可避免(miǎn)存在一些問(wèn)題。因此完🚩善(shàn)我國的計量(liang)方式及采用(yòng)和借鑒國外(wài)的先進的計(ji)量方式勢在(zài)必行。

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