摘要：基(ji)于天然氣渦輪流(liú)量計 的測量原理(lǐ)，探讨了其起始流(liú)量和安裝方法。在(zài)适💜當的起始流量(liàng)下，流量與轉速呈(cheng)線性關系；推薦在(zai)流量計入口和出(chu)口端各🛀🏻加接一定(ding)長度的直管段，若(ruo)安裝空間不🔴能滿(mǎn)足🌈要求，可在阻流(liu)設備與流量計之(zhī)間安裝整流器🆚，避(bi)免因氣體流态改(gǎi)變影響流量計轉(zhuan)子的轉動。分析了(le)天然氣渦輪流量(liàng)計在運行過程中(zhong)的🏃常見故障：天然(rán)氣正常流動，流量(liang)計不計數；未作💛減(jian)量操作，流量顯示(shi)逐漸下降；天然氣(qì)不流動，流量顯示(shì)不爲零。針對以上(shang)故障，分👣别給出了(le)相應的操作維護(hu)方法。結合應用實(shi)例，提出了⚽天然✍️氣(qi)渦輪流量計在使(shi)用過程中的注意(yì)事項。
　　随着西氣東(dong)輸、川氣東送等長(zhang)距離、大口徑、高壓(ya)力的輸氣✍️管❌道的(de)建成投産以及國(guo)家天然氣輸配網(wǎng)絡的🐪逐漸形成，管(guǎn)道⭐運營🧡商對天然(rán)氣貿易計量的科(ke)學性、可靠性🏃、公正(zhèng)性提出了📐更高的(de)要求。依賴電子技(jì)術、互聯網和計💋算(suan)機技術的迅猛發(fa)展，天然氣計量方(fāng)式亦❗向自動化、智(zhi)能化、遠程化🔴方向(xiang)發展，目前天然氣(qì)渦輪流量計已經(jing)實現了實時、在線(xiàn)、遠程控制，并逐步(bù)向渦輪流量計、變(biàn)送器🥰、SCADA系統、色譜分(fèn)析儀等組成的智(zhì)能計量系統方向(xiàng)發展。
　　由于 渦輪流(liú)量計 靈敏度高、重(zhong)複性好、量程比寬(kuān)、結構緊湊，因此廣(guǎng)泛🌂應用于工業貿(mao)易計量。在設計标(biao)準方面，歐洲PrEN12261[1]是目(mù)前氣💋體渦輪流量(liang)計最全🤟面、最具針(zhēn)對性的标準規範(fàn)，在計量性能、材料(liào)要求、輸出、标記、文(wen)件資料等方面對(dui)氣體渦輪流量計(jì)提出了具體要求(qiú)[2]；其他設計🤩标準還(hái)包括美國AGANo7[3]、國際标(biāo)準化組織ISO9951：1993[4]、國際法(fa)制計量組織OIMLR137-1[5]、日本(běn)JISZ8765-1980[6]等。國内主要采用(yong)GB/T18940－2003[7]進行渦輪流量計(ji)的設計。
1渦輪流量(liang)計的測量原理
　　渦(wo)輪流量計是一種(zhong)速度式流量儀表(biǎo)，測量本體是渦輪(lun)流量傳感器，主要(yào)由葉輪和磁電感(gǎn)應線圈組成，葉✍️輪(lun)軸心與❄️管道中心(xīn)相同，可以自由轉(zhuǎn)動，其葉片與氣⚽體(ti)流動🛀🏻方向成一定(ding)角度。在流體沖擊(ji)下，渦輪沿管道軸(zhou)向旋轉，其旋轉速(sù)率随流量🌈變化而(ér)不同，流速越高，動(dong)能越大，渦輪的轉(zhuǎn)速也☁️越高。渦輪的(de)🏃🏻轉速經磁電感應(ying)轉換器轉換爲相(xiang)應頻率的電脈沖(chong)，通過顯示儀表進(jìn)行積算和顯示（圖(tú)1）。

　　渦輪(lun)流量計通過不同(tóng)的計算方法，可分(fen)别顯示累計😘流量(liang)和瞬時流量。當渦(wo)輪葉片切割殼體(tǐ)内永久🌈磁鋼産生(shēng)的磁力線時，将引(yǐn)起傳感線圈磁通(tōng)的變🐉化，磁通✂️周期(qī)變化信号經前置(zhi)放大器放大、整形(xing)，産生與流速成正(zhèng)比的脈沖信号，脈(mò)沖信号✨經流量積(ji)算電路換算後顯(xiǎn)示累積流量值，同(tong)時🌍經頻率電流⚽轉(zhuan)換電路轉換成模(mo)拟電流量，進而顯(xian)示瞬時❗流量🌐值（圖(tu)2）。

2渦輪流量計的應(yīng)用
2.1起始流量
　　渦輪(lún)葉片克服摩擦力(lì)做功，當氣體流量(liàng)較小時，葉片未啓(qi)動旋轉，導緻渦輪(lún)流量計存在計量(liàng)盲區。當壓力👣、溫度(du)🐪，密度等氣💯體參數(shù)發生改變時，渦輪(lún)流量計的起始流(liu)量也會發生相應(ying)變化。被測天然氣(qì)的🏒靜壓增大時，所(suǒ)測流🙇‍♀️量範圍也相(xiang)應增大，同時天然(rán)氣的密度會引起(qǐ)不同的壓損。氣體(ti)渦輪流量計适合(he)流量幅度較大的(de)場合，但當氣量過(guò)小時，渦輪流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量計(jì)不能克服摩擦力(li)矩🥵轉動。氣量大于(yú)一定值後，流量與(yǔ)轉速呈線性關系(xì)；受葉輪強度、氣流(liú)壓損、軸👈承壽命等(deng)⚽條件的限制，氣流(liú)量也不宜過大。大(da)多數渦輪流量計(ji)在大氣壓下的測(cè)量範圍是1:10～1:30，準确度(dù)可🍉達到±0.5%～±1.0%[8]。
2.2安裝要求(qiú)
　　渦輪流量計對管(guan)輸天然氣的流态(tai)非常敏感，而 流量(liàng)計 入口前端的阻(zu)流設備（分離除塵(chen)、管道彎頭、旋風分(fen)離器和🚶‍♀️過濾器等(děng)）可能使流态改變(biàn)而影響轉子的旋(xuan)轉。爲此，一般推薦(jian)在渦輪流量計入(rù)口和出口端各加(jia)接一直管段，其入(rù)口端長㊙️度不小于(yu)10倍管段内徑，出口(kou)端❓長度不小于5倍(bei)管段内徑。若安裝(zhuāng)空間不♊能滿足上(shàng)述🍓要求，可在阻♌流(liu)設備與渦輪流量(liang)計之間安裝整流(liu)器。另外，變送器電(dian)源線需采用金屬(shǔ)屏蔽線，且接地良(liang)好可靠。
3故障分析(xi)與維護處理
　　天然(ran)氣正常流動，渦輪(lún)流量計不計數。故(gu)障分析：電🏃🏻源👈線、功(gōng)能選擇開關和信(xìn)号線有無斷路或(huo)接觸不良；顯示儀(yí)内部印制電路闆(pǎn)、接觸件有無接觸(chu)不良；線圈是否良(liang)好✉️；葉輪是否碰撞(zhuang)傳感器内壁，有無(wu)異物卡住，軸⁉️和軸(zhou)承有無雜物卡住(zhù)或斷裂。維護處理(lǐ)：用歐姆表排✔️查故(gu)障點；印制電路闆(pǎn)故障檢查采用替(ti)換“備用闆”法，換下(xià)故障闆再作細緻(zhì)檢查；檢查線圈有(you)無斷線和焊點脫(tuō)落；去除異物，清洗(xǐ)或更換損壞零件(jiàn)，複原後氣吹或手(shou)拔動葉輪，應無摩(mó)擦聲，更換軸承等(deng)零件後應重新校(xiao)驗，求得新的儀表(biǎo)系數🔱。
　　未作減量操(cāo)作，流量顯示逐漸(jian)下降。故障分析：渦(wo)輪💁流量計♍前的過(guò)濾器是否堵塞；流(liú)量傳感器管段上(shang)的閥門開度自✂️動(dong)減少；傳感器葉輪(lun)受雜物阻礙或🔅軸(zhóu)承間📱隙進入異物(wù)，阻力增加而減緩(huǎn)轉速。操作維護：清(qīng)洗過濾器；調節流(liu)量計上遊閥門，判(pan)斷有無故障，确認(rèn)後再修理或更換(huan)；卸下傳感器清除(chú)雜物，必要時重新(xin)校驗🔞。
　　天然氣不流(liu)動，流量顯示不爲(wei)零。故障分析：傳輸(shū)信号線路🎯屏蔽不(bú)良，外界信号幹擾(rǎo)；管道外部振動，葉(ye)輪随之抖動，産生(sheng)誤信号🏒；截止閥關(guan)閉不嚴發生内💚漏(lòu)；顯示儀線路闆之(zhi)間或電子🤟元件損(sun)壞産生幹擾。操作(zuo)維護：檢查動力電(diàn)纜與信✂️号電纜是(shi)否分開鋪💁設，顯示(shì)儀端子接地是否(fǒu)良好；加固管📐道，安(an)裝防止振動的設(she)備；檢修或更換截(jie)止閥；檢查顯示儀(yi)🌍電路，判斷幹擾源(yuán)，查出故障點。
4應用(yong)案例
　　某輸氣站場(chǎng)采用渦輪流量計(jì)（圖3）進行計量後向(xiàng)城市📧門站供氣🥰，公(gōng)稱通徑爲80mm，最大工(gong)作壓力爲10.2MPa，最大流(liu)量爲8000m3/s。該站場投産(chan)時😄正值💯冬季，進站(zhàn)壓力爲7.8MPa，出站壓力(li)爲4.0MPa，渦輪流量計安(ān)裝正确，調壓裝置(zhi)未安裝防冰堵的(de)加熱設備。投産初(chū)期，管道存有較多(duo)遊離水，環🙇🏻境溫度(du)爲－5℃，日🈲輸氣量約爲(wèi)2×104m3，采用間歇性供氣(qì)。當開啓出站閥門(men)時，渦輪流量計正(zheng)常運行約30min後站控(kong)室流量計算機🔅報(bao)警，瞬時流量和累(lei)計流量快速下降(jiàng)并變爲0，門站渦輪(lún)流量💞計正常計數(shu)。

　　通過逐項排查，發(fā)現流量計前面的(de)過濾器和流量計(ji)✂️後的調壓🤩裝置存(cun)在一定程度的冰(bing)堵（圖4）。采取管‼️道排(pái)污、輔助加熱、清洗(xi)過☔濾器及調低流(liu)量計入口壓力至(zhi)4.0MPa等措施，改善了🌈天(tian)然氣的節流效應(ying)，使渦輪流量計能(neng)夠正常運行。經與(yu)下🌈遊門站渦輪流(liu)量計🐪比對，輸差控(kòng)🌏制在有效範圍。

5注意事項(xiàng)
（1）渦輪流量計投用(yòng)前，通過流量計算(suan)機的控制面闆完(wan)成💯儀表系數的重(zhong)新設定。
（2）渦輪流量(liàng)計投運時，其前後(hou)壓差不能過大，氣(qì)體流速不能過快(kuai)📞，應緩慢地手動開(kai)啓入口閥門，待管(guan)道⛹🏻‍♀️完全🌈充滿天然(rán)氣且壓力平衡後(hòu)手動開啓出口閥(fa)門，以防止發生冰(bīng)堵和瞬間氣流沖(chong)擊💛而損壞渦輪。
（3）定(dìng)期對渦輪流量計(jì)進行清洗、檢查和(hé)複校，定期注🌈入潤(run)滑油✊，以維持葉輪(lún)良好運行；關注流(liu)量計算機的流量(liàng)顯🔴示狀況，評估流(liú)量情況，有異常時(shí)立即檢查。
（4）保持管(guǎn)路暢通。可以依據(jù)過濾器入口、出口(kou)處的 差壓變送器(qì) 的差壓值來判斷(duan)過濾器是否被堵(du)塞。天然氣渦輪流(liu)量計🔞運轉🏃‍♀️失常時(shi)應清洗管路，将流(liu)量計的渦輪✉️拆除(chu)⛱️後用輕質高标🥵号(hao)汽油徹底清洗後(hou)重新安裝。

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