摘要：我國正式(shi)步入天然氣時(shí)代，其中在天然(ran)氣計量上，大量(liàng)🈚使用的是渦輪(lún)流量計 ，這是一(yī)種結構簡單、體(ti)積小、量程比寬(kuān)、重複性好和精(jing)度高的流量計(jì)，适合用在貿易(yì)計量和氣體流(liu)量量值傳遞中(zhong)。但在實際運🙇🏻用(yong)中，卻易因工藝(yì)流程不正确等(děng)問題而出現測(cè)量誤差，這将會(huì)💁影響到天然氣(qì)供需雙方的利(lì)益。對此，本文筆(bi)者結合相關知(zhī)識，舉例淺析天(tian)然氣計量誤差(chà)及其改進措施(shī)。
0引言
　　目前，我國(guó)天然氣流量計(ji)量主要使用的(de)是渦輪流量計(ji)，其采用的是動(dòng)量矩守恒定律(lǜ)，即：渦輪在天然(ran)氣進入流🧡量計(ji)時轉動，其中天(tiān)然氣的流量與(yu)渦輪的轉速💃按(àn)比例變動，則🐅可(ke)根據渦輪的㊙️轉(zhuǎn)速來計算天然(rán)氣的流量，并顯(xiǎn)示在儀表上。
　　渦(wō)輪流量計主要(yao)由渦輪、整流器(qì)、發生器、計數器(qì)、磁耦合🔞、壓力管(guan)嘴、溫度管嘴、輔(fu)助葉輪、高頻脈(mo)沖及高低頻脈(mo)沖發生器等組(zǔ)成。與其他流量(liàng)計相比，渦輪☂️流(liú)量計⛷️具有體積(jī)小、結構簡單🔅、量(liàng)程比寬、脈沖量(liang)輸出、安裝維修(xiū)方便、重複性好(hao)及💃精度高等優(yōu)點。因此⭐，在正常(cháng)條件下，渦輪流(liú)量計的測量精(jing)度均可滿足标(biāo)準要求，但在實(shí)際應用中，卻✌️多(duō)因工藝流程設(she)計和操作問題(tí)而出現測量誤(wù)差。
1天然氣計量(liang)誤差的成因
　　圖(tú)1所示爲DN80氣體渦(wō)輪流量計的現(xiàn)場工藝流程圖(tú)。
　　根據氣量統計(ji)表得出，下遊氣(qi)量在2015年2、3月的輸(shū)差爲-5%，這明顯高(gao)于計量管理規(guī)定的±3%，因此可判(pàn)定這一渦👨‍❤️‍👨輪流(liú)🆚量計存在問題(tí)。通過拆卸發現(xiàn)，渦輪流量計的(de)零部件📐均無粉(fěn)碎或破損現象(xiàng)，但通過标定卻(què)發現，渦輪流量(liang)計存在較🌍大的(de)誤差，究其成因(yin)如下：

1.1工藝流程(chéng)的操作不當
　　根(gen)據圖2，渦輪流量(liàng)計的前後均設(she)有閥門及其作(zuò)用是通過開關(guān)操作來切換生(sheng)産工藝流程，且(qie)在工藝上，這2個(ge)閥門應選設球(qiú)閥，其中閥門1、2處(chù)應分别裝設手(shou)動球閥和電動(dòng)球閥。因此，操作(zuò)人員在流程操(cāo)作時，如若無法(fǎ)有效控制閥門(men)1、2的開閥速度，渦(wo)輪流量計将會(huì)産生瞬時高流(liú)，并打碎流量計(jì)的内部葉輪或(huo)引起其他零🌍部(bù)件受損，從而導(dǎo)緻渦輪流量計(ji)在工作時産生(shēng)測量誤差。
1.2下遊(yóu)用氣量失穩
　　研(yán)究發現，如正向(xiàng)下遊正常供氣(qi)，且下遊用氣量(liàng)較小及⁉️距離下(xia)🧡遊門站較近時(shi)，一旦下遊用氣(qì)量瞬間劇增，會(hui)增大渦輪流量(liàng)計到下遊門站(zhan)這一管段的☎️壓(ya)差。此時，利用流(liú)體力💃學原理便(biàn)可知，天然氣會(hui)大量補充下遊(yóu)，這無疑🧡會在瞬(shun)間增快渦輪流(liú)量計的轉速，且(qiě)這一轉速遠超(chāo)其額定工作轉(zhuan)💚速，從而造成渦(wō)輪流量計🍉的零(ling)部件受損，并最(zuì)終影響其測量(liàng)精度。
1.3氣質因素(su)的影響
　　在天然(ran)氣計量中，氣質(zhi)因素對渦輪流(liu)量計測量精🏃‍♂️度(dù)♊的影響尤其明(ming)顯，其中包括天(tian)然氣中的雜質(zhì)等。在案例項目(mu)中，計量分輸站(zhan)屬于過路分輸(shū)計量中間站，即(jí)其既需向下遊(yóu)✍️用戶供氣，還需(xu)在夏季正輸時(shí)，注氣入儲氣庫(kù)，同時在冬季反(fan)輸時從⁉️儲氣庫(kù)采💜氣，但冬季采(cai)氣的氣質較差(chà)，即在天然氣中(zhong)夾有雜質。對此(cǐ)，雖在渦🈚輪流量(liang)計前裝有分離(li)器，但仍無法徹(chè)底淨化天然氣(qi)🏃‍♀️，這時其中的雜(zá)質顆粒便會反(fǎn)複撞擊葉輪、軸(zhou)承等零部件，從(cong)而造成零部❌件(jiàn)位移偏移或本(běn)體損壞，并最終(zhōng)影響到渦輪流(liú)量計的測量精(jīng)度。
2天然氣計量(liang)誤差的改進
　　在(zài)天然氣計量中(zhong)，渦輪流量計測(ce)量誤差的成因(yīn)具有💚多樣性，其(qí)中以工藝流程(chéng)設計和操作不(bu)當爲主要原因(yin)。據此，提出如🈲下(xià)改進建議：
2.1更換(huàn)渦輪流量計中(zhong)損壞的零部件(jian)
　　在渦輪流量計(jì)中，損壞的零部(bu)件包括齒輪和(hé)磁耦合♊，因此需(xu)先将其更換，再(zai)重新檢定。
2.2調整(zhěng)工藝流程操作(zuò)
　　鑒于工藝流程(chéng)的正确操作對(duì)渦輪流量計測(ce)量精✏️度的🐇影響(xiǎng)尤其明顯，則建(jiàn)議調整工藝流(liu)程的操作✏️，具體(tǐ)如下：首先，确定(ding)🌍閥門2的關閉狀(zhuàng)态；其次，手動開(kai)啓閥門🐉1，并保證(zheng)開啓的速度緩(huǎn)慢且耗時約爲(wèi)5min，特别是在初啓(qǐ)時，更應将閥門(mén)的開‼️啓速度放(fang)緩，以免因💔開閥(fa)速度過快而在(zai)管線中形成超(chao)速渦流，這将會(hui)對渦輪系統造(zào)成沖擊，注意整(zheng)流器在調整急(ji)速氣🌍體流态時(shí)的時長不得過(guo)短，以免極不規(guī)則氣流對🧑🏾‍🤝‍🧑🏼葉輪(lún)造成沖擊損壞(huai)及引起軸承改(gai)變，從而保持渦(wo)😄輪系統的動平(píng)衡狀态；第三，天(tiān)然氣從渦輪流(liú)量計中通過的(de)速度應≤25m/s及其最(zuì)🌂大過負荷應≤30s、最(zui)大流量應≤1.2qmax（q爲流(liu)量，m3?h-1），在這🈚一條件(jiàn)下，進🏃🏻行閥門1、2間(jiān)管段沖壓，注意(yi)🚩沖壓⭕的速度應(yīng)足夠緩慢🤟；第四(sì)，手動開啓閥門(mén)2，注意放緩閥門(men)🥵2的開啓速度，并(bing)按下遊❓沖壓管(guan)線長1km内耗時4min來(lai)計算開啓時長(zhǎng)，對于管線長＞1km的(de)情況，應在4-8min内進(jìn)💰行調整，其中在(zai)初啓時的速度(dù)尤其要🧑🏽‍🤝‍🧑🏻緩慢，以(yi)免因❤️瞬時流速(sù)過高而損壞渦(wō)輪中的葉輪。
2.3穩(wen)定下遊用氣量(liang)
　　渦輪損壞的重(zhong)要原因之一便(biàn)是下遊的非正(zheng)常用氣，其中‼️與(yǔ)下🐆遊場站的近(jin)距離排布更爲(wèi)加重這一影響(xiǎng)。因此，應設法穩(wen)定下💋遊的用氣(qi)量，具體可通過(guò)與下遊用戶簽(qiān)署協議❌來穩定(ding)供氣和用氣，其(qi)中應明确規定(dìng)下遊用戶的操(cāo)作，即😘：如若下遊(yóu)場站需緊急關(guān)斷，應按🈲操作規(gui)程進行啓輸操(cāo)作🙇🏻，以免管道中(zhōng)天然氣的流速(su)劇增；如若下遊(yóu)用戶的用氣量(liàng)較大📱，操作流程(chéng)進行啓🌐輸操作(zuò)，如此便可從根(gēn)本上防止下遊(yóu)用氣量不穩而(ér)對渦輪流量計(jì)的正常工作造(zao)成不利影響，從(cóng)而保證其測量(liang)精度。
2.4優化過濾(lǜ)工藝
　　鑒于天然(rán)氣中雜質對渦(wō)輪流量計的影(yǐng)響較大，則建議(yi)在流量㊙️計前增(zeng)設過濾器，并提(tí)高其濾芯的技(jì)🆚術指标，以保證(zhèng)其對天然氣的(de)淨化效果更佳(jiā)及防💜止雜質顆(kē)粒對♻️軸承、葉輪(lún)等零🌂部件造成(chéng)破壞。
3結語
　　綜上(shàng)，渦輪流量計是(shi)一種适合用在(zai)貿易計量和氣(qì)體流量量值🌈傳(chuán)遞中的流量測(cè)量儀表，其在天(tian)然氣計量中的(de)應用極具價值(zhí)。但發現，其計量(liang)精度将會受制(zhì)于工藝流程的(de)設計與操作。結(jié)合實際案例，提(ti)出了4點改進建(jiàn)議：一是更換損(sǔn)壞的零部件，并(bìng)對其進行重新(xin)檢定；二是調整(zheng)🌐工藝流程的操(cao)作；三是穩定下(xià)遊用氣量；四是(shi)優化過濾工藝(yi)。通過觀察發現(xiàn)，渦輪流量計的(de)運作正常，但針(zhēn)對其中取消了(le)的旁通流程設(she)計，存在一👉定的(de)不合理性，具體(tǐ)應在不取消的(de)條件下，新增渦(wo)輪流量計自診(zhěn)斷功能，以✏️便随(suí)時判斷其工作(zuo)狀态。此外，在日(rì)常管維中，應保(bǎo)證渦⛷️輪流量計(jì)的注油頻度爲(wei)1次/月，注意注油(yóu)的次數應視氣(qì)質條件而定，即(jí)氣質條件越📧差(chà)，注油次數更多(duō)，如此方才🚶‍♀️能充(chōng)分潤滑渦輪流(liú)量計的軸承及(ji)維持其渦輪系(xì)統的最佳動平(ping)衡狀态。

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