[摘要]随(suí)着天然氣的(de)廣泛應。天然(rán)氣計量成爲(wèi)人們關注的(de)話題。本文主(zhǔ)要介紹了渦(wō)輪流量計 、超(chao)聲波流量計(ji) 在天然氣計(jì)量中的應用(yòng)及存在的主(zhǔ)要問題，并提(tí)出了相⭕應的(de)解決方式方(fang)法。闡叙了我(wo)國未來天然(rán)氣計量的發(fā)展趨勢。
1前言(yan)
　　21世紀爲天然(ran)氣的世紀,天(tiān)然氣是優質(zhì)的燃料和化(huà)工原🤩料💞。它廣(guang)泛用于玻璃(li)制晶生産，發(fā)電，氮肥生産(chǎn)🈲，城市燃氣，是(shì)一✏️種理想的(de)清潔能源，是(shi)國家的重要(yào)能源命脈之(zhi)一，在國民經(jing)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(quē)，因此合理利(li)用能源，有效(xiao)💔開展節約能(neng)源的課題就(jiù)擺在人們面(miàn)前，就天然氣(qì)來講，通過精(jīng)确的計量，是(shì)減少天然氣(qi)❓浪費的有效(xiào)途徑之一。
2渦(wo)輪流量計與(yu)超聲波流量(liàng)計的工作原(yuán)理
2.1渦輪流量(liang)計
　　渦輪流量(liang)計由渦輪、軸(zhou)承、前置放大(da)器、顯示儀表(biao)組成🔴。
　　被測流(liu)體沖擊渦輪(lún)葉片，使渦輪(lun)旋轉，渦輪的(de)轉速随流🔴量(liang)的㊙️變化而變(biàn)化，即流量大(da)，渦輪的轉速(su)也大，再經🛀🏻磁(ci)電🚶轉換🈲裝置(zhi)把渦輪的轉(zhuan)速轉換爲相(xiang)應頻率的電(dian)脈沖，經前置(zhi)放大器放大(da)後，送入顯示(shì)儀表進行計(ji)數和顯示，根(gēn)據單位時間(jiān)内的脈沖數(shu)和累⭕計脈沖(chòng)數即可求出(chu)瞬時‼️流量和(hé)累積流量。
　　渦(wō)輪變送器的(de)工作原理是(shì)當流體沿着(zhe)管道的軸線(xiàn)🙇🏻方向流動✍️，并(bing)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(sāng)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(biàn)線圈的磁通(tōng)🙇🏻量。根據電磁(ci)感應原理，在(zài)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(hào)，經前置于放(fang)大器放大💯後(hòu)，送入🈲顯示儀(yí)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(yuan)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(jiē)收到的超聲(shēng)波就可以檢(jian)測出♻️流體的(de)流速，從而換(huàn)算成流量。
　　超(chāo)聲波流量計(jì)由超聲波換(huan)能器、電子線(xiàn)路及流量顯(xian)示和累積🏃‍♂️系(xi)統3部分組成(chéng)。超聲波發射(shè)換能器将電(dian)能轉換爲超(chao)聲波❓能量，并(bìng)将其發射到(dào)被測流體中(zhong)，接收💯器按.收(shou)到的超聲波(bō)信号，經電子(zi)線路啟大并(bìng)轉換爲代表(biǎo)流量的電信(xìn)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(liàng)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(zhèng)确，在所有流(liú)量計儀表中(zhōng)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(liang)範圍度寬;
(5)結(jie)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(yǐng)響較大超聲(shēng)波流量計優(you)點:
(1)檢測件是(shì)一段無阻礙(ai)物的圓管,結(jié)構簡單、無可(ke)動部🤟件、無壓(ya)力損失井且(qie)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(xing)好。
(4)具有雙向(xiàng)測量功能,且(qiě)雙向測量的(de)精度相同。
(5)有(you)強大的自檢(jiǎn)和自診斷功(gōng)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(xuán)浮顆粒和氣(qi)池的液體:
(2)多(duo)普勒法測量(liang)正确率不高(gao)。.
(3)現場應用較(jiào)少
3.2運用過程(cheng)中需要注意(yì)的問題
爲了(le)保障渦輪流(liú)量計的正常(chang)運行，在其運(yun)用的曆🍓程中(zhōng)應💋注重以下(xià)幾個問題:
3.2.1渦(wō)輪流量計對(dui)被測介質有(yǒu)嚴厲的請求(qiu)
(1)渦輪流量計(jì)個别隻用于(yú)計量低粘度(dù)的單相流體(tǐ)。
(2)用渦輪流量(liang)計計量的介(jie)質流體應處(chù)于素流狀況(kuang)💋。
(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(you)很高的請求(qiú)。
3.2.2渦輪流量計(jì)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(kuang)流量在流量(liang)計測量規模(mo)的15%-70%之間。當被(bèi)測介質流量(liàng)處于所選流(liu)量計測量規(guī)模🈚的15%以下時(shí)，介質流體在(zai)管道中流速(sù)遲緩處于層(ceng)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(dang)介質工況流(liu)量大于所抉(jue)擇流量計測(ce)量規模的70%時(shí)，渦輪轉速将(jiāng)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(shòu)命。
3.2.3渦輪流量(liàng)計在裝置中(zhōng)應注重的問(wen)題
(1)介質流體(tǐ)流速散布不(bu)平均和旋渦(wō)流是影響渦(wō)輪♉流🐆量計測(cè)量正确的重(zhong)要起因，要清(qing)除流速不平(píng)均和旋❌鍋流(liu)🔞則須要在渦(wō)輪流量計前(qián)端有足夠長(zhang)的直管段。
(2)渦(wo)輪流量計的(de)裝置點不能(neng)有激烈的機(ji)械震驚和強(qiang)的電㊙️磁攪擾(rǎo)。
(3)渦輪流量計(jì)在裝置方法(fa)上能夠是程(chéng)度、傾斜、垂直(zhi)🧡裝置，随裝置(zhì)⛷️方法的不同(tóng)，若要想取得(de)正确的測量(liang)，必需🔆采取程(cheng)度裝置。
3.2.4培修(xiū)和校驗應注(zhu)重的問題
(1)渦(wo)輪流量計是(shi)拆卸周密的(de)精細儀表，改(gai)換配件或是(shì)從新拆卸後(hou)都會引起儀(yí)表系數的變(bian)更，因而爲保(bao)障☔測量的正(zhèng)💞确在🐇改換配(pei)件或是從新(xīn)拆卸後都應(ying)從新👅校驗并(bìng)更改儀表系(xì)數👈。
(2)渦輪流量(liang)計随運行的(de)時光增加或(huo)改換部件其(qí)儀表系數✌️會(hui)發作轉變，因(yīn)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(zhong)，需要注意以(yǐ)下幾個方面(mian)的問題
3.3.1正确(què)的選擇
　　這是(shì)超聲波流量(liang)計能夠正常(chang)工作的基礎(chǔ)。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(děng)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(liu)量計不能正(zhèng)常工作的主(zhu)要原♌因:安裝(zhuāng)換能器需要(yào)考慮位置的(de)确定和方式(shi)的選擇兩個(gè)問題。确定位(wei)置時除保證(zhèng)足夠的上、下(xia)遊直管段外(wai)，尤其要注意(yì)換能器盡量(liang)避開有變頻(pin)器、電焊機等(deng)污染電影的(de)場合。
3.3.3及時核(hé)對
　　對于現場(chǎng)安裝固定式(shi)超聲波流量(liang)計數量大。範(fan)圍廣的用㊙️戶(hu)，可📱以配備-一(yi)台同類型的(de) 便攜式超聲(shēng)波流量計 ，用(yòng)于核校現場(chǎng)儀表的情況(kuàng)。
3.4二次僅表、色(se)講分析僅對(duì)渦輪流量計(ji)、超聲波流量(liàng)計的影響
　　由(you)于天然氣是(shì)一種可壓縮(suo)性流體，作爲(wei)-次檢測儀表(biao)的流量計本(ben)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(què)的計量，必♋須(xū)有一種可以(yǐ)在線😄檢測氣(qì)體的溫度、壓(ya)力和流量信(xìn)号，井進行壓(ya)縮因子自動(dong)修正和流量(liàng)自動跟蹤補(bǔ)償，将工況體(tǐ)🧡積量轉換成(chéng)标準狀态體(tǐ)積量的儀器(qi)，在這種背景(jǐng)下就産生了(le)體積修正儀(yi)，也就是天🐪然(rán)氣計量的二(er)次儀表。
　　體積(jī)修正儀主要(yào)用來在線檢(jiǎn)測氣體的溫(wēn)度、壓力、流量(liang)等信🐉号，并進(jìn)行壓縮因子(zǐ)自動修正和(hé)流量自動跟(gen)♻️蹤補🈲償，将工(gong)況體積量轉(zhuǎn)換成标準狀(zhuàng)态體積🔞量的(de)儀表"。
　　由于體(tǐ)積修正儀作(zuo)爲天然氣流(liu)量計量的二(er)次儀🙇🏻表，其🈲正(zheng)💛确在很大程(cheng)度上受流量(liàng)檢測元件(一(yi)般爲渦輪流(liu)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(ān)裝渦輪流量(liàng)計，這樣做的(de)好處是防止(zhǐ)管道壓力變(biàn)化對計量結(jié)果産生影響(xiang)，可以使計量(liàng)更加正确。
　　在(zài)天然氣計量(liàng)交接過程中(zhong),爲實現交接(jiē)的統一和使(shǐ)用方😘便,使數(shù)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(jiān)轉換時除了(le)受溫度和壓(yā)力的影響外(wai),壓縮因😘子也(yě)會産生一定(ding)的影響,目前(qián)場站超聲流(liu)量計計量用(yong)到的氣體組(zǔ)分主要通過(guo)在線氣相色(se)譜儀實時💯檢(jian)測得到的。
　　而(er)色譜法是利(lì)用混合物中(zhong)各組分的不(bu)同的物理🍓或(huò)化學㊙️性質達(da)到分離的目(mù)的。分離後的(de)組分可以進(jìn)行定性或定(dìng)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(fen)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(jī)流量，可以采(cai)取定期使用(yong)化驗室的色(se)譜分析儀對(duì)👄天然氣組分(fen)進行分析，使(shi)其計量數據(ju)更加🌂正确。.
4未(wèi)來發展趨勢(shi)
　　随着中國加(jiā)入WTO，處資企業(ye)不斷進人我(wǒ)國天然氣市(shi)場以及引進(jìn)國外天然氣(qì)的可能性、天(tian)然氣計量與(yǔ)國際接軌㊙️即(jí)将成爲面對(dui)面的現實"，其(qí)計量觀念與(yǔ)發展趨勢也(yě)将由此而發(fa)生系列變化(huà)。分析表明，下(xia)一步我國天(tian)然氣計量将(jiāng)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(shi)發展🈲
　　由于電(dian)子技術，計算(suan)機以及互聯(lian)網技術的迅(xùn)猛發展🍉，天然(ran)氣計量已逐(zhú)步向在線、實(shi)時、智能靠近(jin)，同時依靠網(wǎng)絡技術實現(xiàn)遠程化通訊(xun)。控制和管理(li)。
(2)檢定方式、量(liàng)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(chang)采用檢定靜(jing)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(liú)量量值溯源(yuan)🛀正逐步向實(shí)流檢定方向(xiang)發展，即以🔴實(shí)際天然氣介(jie)質、在接近實(shí)際現場工況(kuàng)等條件下對(duì)流量的分參(cān)數如⭕壓力、溫(wēn)度、氣質組分(fèn)和流量總量(liàng)進行動态量(liàng)值溯源。
(3)儀表(biǎo)選型從單一(yi)儀表向多元(yuán)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(bu)同的特點和(hé)♉适應範圍，流(liú)量儀表選型(xíng)由此呈現從(cong)單一儀表向(xiang)多元化儀表(biao)方向發展。
(4)計(ji)量标準由單(dan)一标準向多(duō)重标準發展(zhǎn)
　　我國天然氣(qi)計量标準不(bu)斷發展、豐富(fu)和完善，結合(he)國外标👄準後(hòu)我國流量計(jì)量标準已基(jī)本構成完整(zheng)的體系，正逐(zhú)步由單--标準(zhǔn)向多重标準(zhun)發展。
(5)計量方(fang)式從體積計(jì)量向能量計(ji)量發展
　　我國(guo)天然氣貿易(yi)計量方法是(shì)在法定的質(zhi)量指标下按(àn)體積計量。随(sui)若市場經濟(jì)的不斷完善(shàn)，要求我國天(tiān)然氣💞貿易計(ji)量方法🐪盡快(kuai)與國際接軌(guǐ)，有關天然氣(qi)倫量計量成(chéng)爲發展趨勢(shì)。
(6)單一數據管(guan)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(jì)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(liang)管理從影響(xiǎng)🌐測量❗結果的(de)各個方面、各(gè)個環節進行(háng)全過程的、動(dòng)态的、科學管(guan)理。
(7)計量管理(lǐ)從事後計量(liang)糾紛解釋向(xiàng)事前過程管(guǎn)理發展随着(zhe)🌈市場經濟的(de)發展，人們越(yuè)來越重視天(tiān)然氣計量。因(yin)此，人們對天(tiān)然氣計量在(zài)管理觀念上(shang)正發生根🈚本(běn)性轉👨‍❤️‍👨變，不僅(jin)💰對現場計量(liàng)器具的使用(yong)及相應人員(yuan)進行管理，并(bing)從事後計量(liàng)糾紛解釋向(xiang)加強事前儀(yi)表采購選型(xing)、安裝使用、過(guò)程控制、質量(liàng)監督、數據管(guǎn)理、實流檢定(dìng)的管理轉變(bian)和發展。
5總結(jié)
　　随着天然氣(qì)的進一步廣(guǎng)泛利用，因内(nèi)一些流量計(jì)雖🐆然有☔成熟(shu)的标準以及(jí)檢測計量技(ji)術，但由于工(gōng)況條件限制(zhi)及🐇用戶對燃(rán)氣性質的認(rèn)可，不可避免(mian)存在一些問(wèn)題。因此完善(shan)我國的計量(liang)⭐方式及采用(yòng)和借鑒國外(wai)的先進的計(jì)量方式勢在(zài)必行。

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