摘(zhāi)要:根據氣(qi)體渦輪流(liú)量計
的分(fen)界流量與(yǔ)量程比、最(zui)大允許誤(wu)差之間的(de)緊密關🔱系(xi)✊,成功地進(jin)行了流量(liàng)計的選型(xíng),在保證流(liú)量計計量(liang)精度❤️的前(qian)提下💁降低(di)🐉了分界流(liu)量,符合了(le)标準要求(qiu)。通過案例(lì)💘可以了🍓解(jiě)到合理地(dì)利用分界(jie)流量,不僅(jin)可以擴大(dà)流量計的(de)測量範圍(wei),還可以降(jiàng)低流量計(jì)的起步流(liu)量。對涉及(ji)到分界流(liú)量🤞的速度(du)式流🐇量計(jì),在流量計(ji)🏃♂️選型時應(ying)充分考慮(lü)、利用分界(jiè)流量,使得(de)流量計的(de)能力在現(xiàn)場實踐中(zhong)得到充分(fen)發揮。
1概述(shu)
自GB/T21391-2008《用氣體(ti)渦輪流量(liang)計測量天(tian)然氣流量(liàng)》開始實施(shī)以來,氣體(ti)渦輪流量(liang)計在天然(ran)氣工業中(zhōng)的應用越(yuè)來越😍廣泛(fan)。渦輪流量(liang)計是一種(zhǒng)速度式流(liú)量計,具有(you)精度高(現(xiàn)多爲0.5級或(huò)1.0級🌏),結構簡(jiǎn)單,耐壓高(gāo),量程比大(da)(一般量程(cheng)比Qmin:Qmx=1:10,最大可(ke)🍓達Qmn:Qmx=1:50),重複性(xìng)好,維修方(fang)便等優點(dian)♍。它廣:泛應(yīng)用👉于石油(you)、化工、工業(ye)鍋爐、燃氣(qi)調壓站、天(tian)然氣輸配(pèi)氣管網、城(cheng)市燃氣等(deng)領域,且被(bèi)廣泛使用(yòng)于貿易計(jì)量。在歐洲(zhou)和美國渦(wō)輪流量計(ji)是繼孔闆(pan)流量計之(zhī)後的第二(èr)個法定天(tian)然氣流量(liàng)計,已經發(fā)展爲多品(pin)種、多規格(gé)、批🌈量生産(chǎn)🏃♀️規模的天(tian)然氣流量(liang)計,标準規(guī)範也十分(fèn)完備。
在我(wǒ)國現行有(you)效的氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計标準中(zhong),,對渦輪流(liu)🧑🏾🤝🧑🏼量計的計(jì)量性能技(ji)術要求是(shì)量程範圍(wéi)内高區和(he)低區的最(zui)大允許誤(wù)差要有所(suo)區别,因此(ci)标準不可(ke)避免地都(dōu)涉及到分(fèn)界流量。不(bu)同❓的氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計标準對(dui)分界流量(liang)的定義和(hé)規定有所(suǒ)不同⭕,如何(hé)利用分界(jiè)流量選擇(ze)🌍合适的流(liu)量計是設(she)計者👌、使用(yong)者應該關(guān)注的問題(ti)。
2現行氣體(tǐ)渦輪流量(liang)計标準中(zhōng)關于分界(jie)流量的規(guī)❄️定.
我國現(xiàn)行有效的(de)的氣體渦(wō)輪流量計(ji)标準有GB21391-2008《用(yong)氣體渦輪(lún)流量🚶計測(ce)量天然氣(qì)流量》、GB/T18940--2003《封閉(bi)管道中的(de)氣體流量(liàng)的⭐測量渦(wo)輪流量計(jì)》、JJG1037--2008《渦輪流量(liang)計檢定規(guī)程》,在以上(shàng)三個标📐準(zhǔn)中對分界(jiè)流量的規(gui)定分别如(rú)下⛱️。
2.1GB21391--2008《用氣體(ti)渦輪流量(liàng)計測量天(tiān)然氣流量(liang)》
在GB21391--2008《用氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計測量天(tiān)然氣流量(liang)》對分界流(liú)量q,有明确(què)的定義,即(jí)低于該流(liú)量要采用(yong)擴展誤差(cha)限的流量(liàng)值。标準第(dì)5.2條從最大(da)允許誤差(cha)和量程比(bǐ)兩方面對(dui)分界‼️流量(liàng)做出了規(guī)🙇🏻定,且明确(que)了量程比(bi)是在最大(dà)允許誤差(cha)範圍内流(liú)量計的最(zuì)🏃♂️小流量和(hé)🈲最大流量(liang)之比。該标(biao)準中對渦(wo)輪流量⛱️計(ji)要求的最(zuì)🔞大允許誤(wu)差💔如表1所(suǒ)示,量程比(bǐ)與分界流(liu)量q,的♌關系(xì)如表2所示(shi)。
2.2GB/T18940--2003《封閉管道(dao)中的氣體(tǐ)流量的測(cè)量渦輪流(liu)量計》
在GB/T18940--2003《封(feng)閉管道中(zhong)的氣體流(liu)量的測量(liàng)渦輪流量(liàng)計》中沒有(yǒu)明确定👈義(yi)分界流量(liang),僅在标準(zhun)第8.1條規定(dìng):所有㊙️流量(liàng)計在其指(zhǐ)定的流量(liàng)範圍内,最(zui)大允許誤(wu)差應⛹🏻♀️爲土(tǔ)1%。當最小.流(liu)量9min小于0.2qmx時(shi),在9min~0.2qmx範圍内(nèi)的最大允(yǔn)許誤👈差爲(wei)土2%。這🌈表明(ming)該标準認(ren)爲0.2qmx是氣體(tǐ)渦輪🌂流量(liàng)計最大允(yun)許誤差⁉️的(de)分界點,即(ji)流量計的(de)分界流量(liang)爲0.2qmex。
2.3JJG1037--2008《渦輪流(liu)量計檢定(ding)規程》
JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢(jiǎn)定規程》适(shi)用于液體(ti)渦輪流量(liang)計和氣📱體(ti)的渦輪流(liu)量計的檢(jiǎn)定,該标準(zhǔn)對分界流(liú)量q.也有明(míng)确的定義(yì)🙇🏻,即在最大(da)🔴流量和最(zui)小流量之(zhi)間的🔅流量(liàng)值,它将流(liú)量範圍分(fen)割成最大(da)允許誤差(chà)的不🚩同的(de)兩個區,即(jí)“高區”和“低(dī)區”。規程第(di)5.1.1條規定:氣(qì)體渦輪流(liu)量計在規(gui)定的流量(liang)🔴範圍内準(zhǔn)确度等級(jí)、最大🎯允許(xǔ)誤差應符(fú)✍️合表3的規(gui)定,對分界(jiè)流量q,的規(guī)⭐定如表4所(suǒ)示。
從表3、表(biǎo)4可知,準确(què)度等級高(gao)于0.5級的渦(wo)輪流量計(ji),不設分界(jie)流量,在天(tian)然氣貿易(yi)計量中常(cháng)用的準确(que)度等級等(deng)于或低于(yú)0.5級的渦輪(lún)流量計,均(jun)采用分界(jiè)流量分段(duan)處理,可根(gēn)據分界流(liú)量判斷最(zuì)大允許誤(wu)差的突變(biàn)點,且分界(jie)流量和流(liú)量計的量(liang)程比也有(yǒu)緊密聯系(xi)。
從以上三(san)個渦輪流(liu)量計标準(zhun)和規程分(fèn)界流量的(de)界定可知(zhi),流量計的(de)分界流量(liang)屬于人爲(wei)的劃分,其(qí)目的是爲(wèi)了擴大渦(wō)輪流㊙️量計(jì)的量程比(bǐ),同時又.不(bú)讓最小流(liú)量偏離線(xian)性區太遠(yuan),因此流量(liàng)計的分界(jie)流量對渦(wō)輪流量計(ji)🤟最大允許(xu)誤差的判(pan)定有着關(guan)鍵性的影(yǐng)響。
3分界流(liú)量在流量(liang)計選型中(zhōng)的應用
渦(wō)輪流量計(ji)的分界流(liu)量和量程(cheng)比、最大允(yun)許誤差有(yǒu)👈着緊密的(de)關系,使得(dé)在選用渦(wō)輪流量計(jì)時分界💯流(liú)量起着至(zhi)關重要的(de)作用。例如(rú),在選用渦(wō)輪流量計(jì)時,爲🔴确保(bao)流量計的(de)最大允許(xǔ)誤差👅滿足(zú)GB/T18603--2014《天然氣計(jì)量系統技(ji)術要求》表(biao)B.1不同等級(jí)的計量系(xi)統中準🐉确(què)度等級的(de)要求,需要(yào)考慮流量(liang)計在分界(jiè)流量以下(xià)範圍運行(hang)時流量計(jì)的允許誤(wu)差。通過以(yi)下案例,讀(dú)者更容易(yì)理解分界(jiè)流量的重(zhong)要性。
3.1配氣(qi)站流量計(jì)初次選型(xing)
某配氣站(zhàn)設計能力(li)(标準參比(bǐ)條件)達到(dào)A級計量系(xì)統的要求(qiu),根據GB/T18603-2014《天然(ran)氣計量系(xì)統技術要(yao)求》附錄B.1,計(jì)量系統需(xū)要配備準(zhun)🛀确度等級(ji)1.0級的流量(liang)計才可滿(man)📐足标準要(yao)求。
該配氣(qì)站在标準(zhun)參比條件(jiàn)下的來氣(qi)量爲450~7.5x10*Nm'/h,流量(liang)量程比爲(wei)1:167,量🙇♀️程比過(guò)大,無法選(xuan)擇單--流量(liàng)計用來計(jì)量全量😄程(cheng)流量,最終(zhong)采用計量(liàng)系統多路(lù)并聯分段(duan)計量的方(fāng)式。根據來(lái)氣壓力、溫(wēn)度👄、組分,計(ji)算出流量(liang)計在工作(zuo)條✨件下的(de)計量範圍(wei)爲100~3400m'/h。設計者(zhe)考慮在小(xiǎo)流量範圍(wei)時選擇兩(liǎng)套精度等(deng)級爲1.0級、口(kǒu)徑爲DN100、規格(ge)爲☔G400的渦輪(lún)流量計,其(qi)計量範圍(wéi)是🈲32~650m'/h,其中一(yī)套做備用(yòng)流量計(此(ci)處暫不涉(she)及大流量(liang)情況)。
由表(biao)1可知,流量(liang)計在分界(jiè)流量至最(zuì)大流量之(zhi)間時(q,≤q≤qmx)精度(du)等✔️級🔞可達(da)到1.0級,在最(zui)小流量和(he)分界流量(liang)之間時(qmin≤q<q,)流(liu)量計的精(jing)度等級降(jiang)低至2.0級。選(xuan)擇的兩套(tào)渦輪流量(liang)計量程比(bi)同爲1:20,根據(ju)表2可🍉以得(de)出:
q1=0.20q,max
計算得(dé)出該流量(liang)計的分界(jie)流量值爲(wèi):
q1=130m3/h
流量計在(zai)工作條件(jiàn)下的計量(liàng)範圍爲100~3400m'/h,則(ze)流量計存(cún)在着在用(yong)氣量最低(dī)值和分界(jiè)流量(100~130m'/h)範圍(wei)運行的時(shí)間段。流量(liàng)計在分界(jiè)🐕流量以下(xia)範圍運行(háng),精度等級(jí)隻能保證(zheng)在2.0級,無法(fǎ)達👄到精度(dù)等級1.0級的(de)要求,不滿(man)足GB/T18603--2014《天然氣(qì)📧計量系統(tǒng)技術要求(qiú)》對A級計量(liang)系統的規(gui)定。
此時出(chū)現分界流(liu)量高于用(yong)戶用氣量(liang)最低值而(er)導⭐緻流量(liàng)計選型無(wu)法滿足标(biao)準要求的(de)問題,設計(jì)者需要重(zhòng)新考慮流(liu)量❗計的選(xuan)型。
3.2流量計(ji)二次選型(xíng)
查看流量(liang)計的選型(xing)數據發現(xian),DN100渦輪流量(liang)計有三類(lèi)G160、G250、G400,其流💯量範(fàn)🥵圍分别爲(wèi):G160(13~250)m3/h、G250(13/20~400)m3/h、G400(20/32~650)m'/h。此三類流(liu)量計在分(fen)界流量至(zhi)☀️最大流量(liàng)之間👣(q,≤q≤qmx)都可(kě)🌈達到精度(dù)等級爲1.0級(jí)的要求。其(qí)🈚中規格㊙️爲(wei)G250和G400的渦輪(lun)流量計除(chu)量程比爲(wèi)1:20的常用規(guī)格外,還有(you)量程比爲(wèi)1:30的規格,此(ci)時這兩類(lèi)流量計的(de)流量範圍(wei)分别爲13~400m'/h、G400(20~650)m3/h。
根(gēn)據表2、表4可(ke)知,渦輪流(liu)量計在量(liang)程比爲1:30時(shí),分界流㊙️量(liàng)爲☁️0.15qmx,因㊙️此🧡從(cong)此處着手(shǒu),可以重新(xin)選擇既符(fu)合标準要(yào)求,又能滿(man)足現場生(shēng)産需求的(de)渦輪流量(liang)計。
在此次(ci)小流量範(fan)圍的流量(liang)計選型中(zhōng)如果将量(liàng)程比💋爲1:20的(de)渦輪流量(liàng)計G400(32~650)m'/h換爲量(liang)程比爲1:30的(de)渦輪流量(liang)計G400(20~650)m3/h,其分🧡界(jiè)流量q,将由(you)0.20qmax降低至0.15qmax,可(kě)大幅度地(di)降低分界(jie)流量值,使(shi)♈得重新選(xuǎn)型後的流(liú)量計可滿(mǎn)🔴足标準要(yao)求🍓。
根據表(biao)2,選用量程(cheng)比爲1:30的渦(wō)輪流量計(jì)後分界流(liu)量爲:
qt=0.15qmax
計算(suan)得出該流(liu)量計的分(fen)界流量值(zhí)爲:
q1=97.5m3/h
流量計(ji)經過重新(xin)選型後的(de)流量計分(fèn)界流量值(zhí)由原來的(de)130m'/h降低至97.5m'/h,此(ci)時流量計(ji)計量範圍(wéi)既可以覆(fù)蓋用戶小(xiǎo)流量用氣(qì),也可以滿(man)足标準對(duì)A級計量系(xi)統✉️的規定(dìng),在用戶最(zuì)小用氣量(liàng)100m3/h以_上時流(liu)量計精度(du)等級可達(dá)到1.0級。
而且(qiě),選擇量程(cheng)比爲1:30的渦(wo)輪流量計(ji)後流量計(ji)的起步流(liu)量由32m3/h降低(dī)至20m'/h,起步流(liú)量計更低(dī),更有利于(yu)流量計在(zài)小流😄量範(fàn)💘圍的準确(que)計量。
3.3價格(gé)的差别
通(tong)過生産廠(chang)家了解到(dào),在相同口(kou)徑、相同壓(ya)力等級的(de)條件下,量(liàng)程比爲1:20的(de)渦輪流量(liang)計.與量程(chéng)比爲1:30的渦(wo)輪流量🏃計(jì)價格相差(chà)無🧡幾。從用(yong)戶角度而(er)言,選擇量(liang)程比爲1:30的(de)流量計遠(yuǎn)較選擇量(liang)程比爲1:20的(de)流量計🔱更(gèng)能解決問(wèn)題,更值得(de)投資。
4結束(shu)語
針對該(gāi)配氣站流(liú)量計初次(cì)選型失敗(bài),根據流量(liang)計的分界(jiè)流量與量(liang)程比、最大(dà)允許誤差(cha)之間的緊(jin)密關系,将(jiang)量🔞程比🏃1:20流(liú)量計換爲(wei)量程比1:30的(de)流量計,成(cheng)功地在保(bao)證計量精(jing)度的前提(ti)下降低了(le)流量計的(de)分界流量(liàng)數值,符合(hé)了标準要(yao)求。
(1)通過案(an)例,可以了(le)解到合理(li)地利用分(fen)界流量,不(bú)僅可♈以擴(kuò)🐇大流量計(jì)的測量範(fan)圍,還可以(yǐ)降低流量(liàng)計的起步(bù)流✍️量。
(2)通過(guò)案例,可以(yǐ)充分了解(jie)到分界流(liú)量的重要(yao)性,分界流(liú)量和量程(cheng)比、最大允(yun)許誤差之(zhī)間的緊密(mi)關系,使得(dé)在選❗用渦(wō)輪流量計(ji)時分界流(liú)量能得到(dao)更多關注(zhù)。
(3)對速度式(shì)流量計而(ér)言,不論是(shì)渦輪流量(liàng)計還是
超(chāo)聲流量計(jì)
都涉及到(dào)分界流量(liàng),因此在流(liu)量計選型(xing)時應充分(fen)考慮、利用(yong)🔞分🔆界流量(liàng),使得流量(liang)計的能力(li)在現場實(shi)踐中能得(dé)到充分發(fā)揮。
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