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(liu)量和安裝方法。在(zai)适當的起㊙️始流💰量(liàng)下，流量與轉速呈(chéng)線性關系；推薦在(zài)流量計入♻️口和出(chu)口端各加接一定(ding)長度的直管段😘，若(ruò)安裝空間不能滿(man)足要求，可在阻流(liu)設備與流量計之(zhi)間安裝整流器，避(bi)免因氣體流态改(gai)變影響流量計轉(zhuǎn)子的轉動。分析了(le)天然氣渦輪流量(liang)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(shàng)故障，分别給出了(le)相應的操作維護(hù)方法。結合應🔞用實(shí)例，提出了天然氣(qi)渦輪流量計在使(shǐ)用過程中的注意(yi)事項。
　　随着西氣東(dong)輸、川氣東送等長(zhǎng)距離、大口徑、高壓(yā)力的輸⭐氣管道的(de)建成投産以及國(guó)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(kē)學性、可靠性、公正(zhèng)性提出了更高的(de)要求。依賴電🥵子技(ji)術、互聯網和計算(suan)機技術的迅猛發(fā)展，天然氣計量方(fāng)式亦向自動化、智(zhì)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(xian)🌈、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(xiang)發展🛀🏻。
　　由于 渦輪流(liu)量計 靈敏度高、重(zhong)複性好、量程比寬(kuān)、結構緊湊，因此廣(guang)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(zhen)對性的标準規範(fàn)，在計量性能✍️、材料(liao)要求、輸出👉、标記、文(wen)件資料等方面對(duì)氣體渦輪流量計(ji)提出了具體要求(qiu)[2]；其他設計标準還(hai)包括美國AGANo7[3]、國際标(biao)🐪準化組織ISO9951：1993[4]、國際法(fǎ)制計量💯組織OIMLR137-1[5]、日本(běn)JISZ8765-1980[6]等。國内主要采用(yòng)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(lún)流量傳感器，主要(yao)由葉輪和磁電感(gan)應線圈組成，葉🍓輪(lún)軸心與管道中心(xin)相同，可以自由轉(zhuan)動，其葉片與氣體(ti)流動方向成一定(ding)角📱度。在流體沖擊(jī)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(dòng)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(chòng)，通過顯示儀表進(jìn)行積算和顯示（圖(tú)1）。

　　渦輪(lún)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(ti)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(qi)變化信号經前置(zhì)放大器放大、整形(xing)，産生與流速成正(zheng)比的脈沖信号，脈(mo)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(mó)拟電流量🈲，進而顯(xian)示瞬時流量值（圖(tú)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(li)做功，當氣體流量(liàng)較小時，葉片‼️未啓(qǐ)🔞動旋💛轉，導緻渦輪(lun)流量計存在計量(liang)盲區。當壓力、溫度(du)，密度等氣體參數(shu)發生改變時，渦輪(lun)流量📐計的起始流(liú)量也會發♋生相應(ying)變化。被🎯測天然氣(qi)的靜壓增大時，所(suǒ)測流量範圍也相(xiàng)應增大🈲，同時天然(ran)💚氣的密度會🙇‍♀️引起(qǐ)不同的壓損。氣體(ti)渦輪流量計适🙇‍♀️合(hé)流量幅度較大的(de)場合，但當氣量過(guo)小時，渦輪流✂️量計(ji)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(liu)壓損、軸承壽命等(děng)條件的限制，氣流(liu)量也不宜過大。大(da)多數☂️渦輪流量計(jì)在大🤩氣壓下的測(ce)量範圍是1:10～1:30，準确度(du)可🆚達到±0.5%～±1.0%[8]。
2.2安裝要求(qiú)
　　渦輪流量計對管(guǎn)輸天然氣的流态(tai)非常敏感，而 流量(liàng)計 入口前端的阻(zǔ)流設備（分離除塵(chén)、管道彎頭、旋風分(fen)🈲離器和過濾器等(deng)）可能使流态改變(bian)而影響轉子的旋(xuan)轉。爲此，一般推薦(jiàn)在渦輪流量計入(ru)口和出口端各加(jia)接一直管段，其入(ru)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(bèi)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(liàng)計之間安裝整流(liú)器。另外，變送器電(dian)源線需采用金屬(shu)屏蔽線，且接地良(liang)好可靠。
3故障分析(xī)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(gong)🤩能選擇開關和信(xin)号線有無斷路或(huo)接觸不良；顯⛹🏻‍♀️示儀(yi)内部印制電路闆(pan)、接觸件有無接觸(chu)不良；線圈是否良(liang)好❤️；葉輪是🔱否碰撞(zhuàng)❤️傳感器内壁，有無(wú)異🧑🏾‍🤝‍🧑🏼物卡住，軸和軸(zhou)承有無雜物卡住(zhù)或斷裂。維護處理(li)🌏：用歐姆表排查故(gù)障點；印制電路闆(pan)故障檢查采用替(tì)換“備用闆”法，換下(xia)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(xi)或更換損🤞壞零件(jiàn)，複原後氣吹或手(shou)拔動葉輪，應♉無摩(mo)擦聲，更換軸承等(deng)零件後應重新校(xiào)驗，求得新的儀表(biǎo)系數☂️。
　　未作減量操(cāo)作，流量顯示逐漸(jiàn)下降。故障分析：渦(wō)輪流量計前的過(guò)濾器是否堵塞；流(liú)量傳感器管段上(shàng)的閥門開度自💞動(dong)減少；傳感器葉輪(lún)受雜物阻礙或🈲軸(zhóu)承間隙進入異物(wu)，阻🌈力增加而減緩(huan)轉速。操作維護：清(qīng)洗過✍️濾器；調節流(liú)量計上遊閥門，判(pàn)💚斷有無故障，确認(ren)後再修理或更換(huan)；卸下傳感器清除(chu)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(shu)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(shēng)誤信号；截止閥關(guan)閉不嚴發生内漏(lou)；顯示儀線路闆之(zhī)間或電子元件損(sǔn)壞産生幹擾。操作(zuò)維護：檢查動力電(diàn)纜與信号電纜是(shi)否分開鋪設，顯示(shi)儀端子接地是否(fou)良好；加固管道，安(an)裝防止振動的設(shè)備；檢修或更換截(jié)止閥；檢查顯示儀(yí)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(ji)（圖3）進行計量後向(xiàng)城市門❌站供氣🌂，公(gong)稱通徑爲80mm，最大工(gōng)作壓力爲10.2MPa，最大流(liú)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(lì)爲4.0MPa，渦輪流量計安(an)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(duō)遊離水，環🚶‍♀️境溫度(du)爲－5℃，日輸氣量約爲(wei)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(zhèng)常🥰運行約30min後站控(kong)室流量計算機報(bao)警，瞬時流量和累(lèi)計流量快速下降(jiàng)并變爲0，門站渦輪(lún)流量🚩計正常計數(shù)。

　　通過逐項排查，發(fa)現流量計前面的(de)過濾器和流量計(jì)後♋的調🍉壓裝置存(cún)在一定程度的冰(bing)堵（圖4）。采取管道排(pái)污、輔助加☔熱、清洗(xǐ)過⭕濾器及調低流(liu)量計入口㊙️壓力至(zhì)4.0MPa等措施，改善了天(tiān)然氣的節流效應(ying)，使渦輪🥵流量計能(néng)夠正常運行。經與(yǔ)下❤️遊門站渦輪流(liú)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(suàn)機的控制面闆完(wan)成儀表系👄數的重(zhòng)新設定。
（2）渦輪流量(liàng)計投運時，其前後(hòu)壓差不能過大，氣(qi)體流🍉速不能過快(kuài)，應緩慢地手動開(kai)啓入口閥門，待管(guan)道😄完全充滿天然(ran)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(ding)期對渦輪流量計(ji)進行清洗、檢查和(he)複校，定期注入潤(run)滑油🙇‍♀️，以維持葉輪(lun)良好運行；關注流(liu)量計算機的流🛀🏻量(liang)顯示狀況，評估流(liú)量情況，有異常時(shi)立即檢查。
（4）保持管(guan)路暢通。可以依據(ju)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(dǔ)塞。天然氣渦輪流(liú)量🔞計運轉失常時(shi)應清洗管路，将流(liú)量計的渦輪拆除(chu)後用輕質🌐高标号(hao)汽♻️油徹底清洗後(hòu)重新安裝🔞。

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