[摘(zhāi)要]随着(zhe)天然氣(qi)的廣泛(fan)應。天然(ran)氣計量(liàng)成爲人(rén)們關注(zhu)的☎️話題(tí)。本文主(zhu)要介紹(shao)了渦輪(lun)流量計(ji) 、超聲波(bo)流量計(jì) 在天然(rán)氣計量(liang)中的應(ying)用及存(cún)在的主(zhǔ)要問題(tí)，并提出(chū)了相應(ying)的解決(jué)方式方(fāng)法。闡叙(xù)了我國(guo)未來天(tian)然氣計(jì)量的🔞發(fā)展趨勢(shi)。
1前言
　　21世(shi)紀爲天(tiān)然氣的(de)世紀,天(tiān)然氣是(shì)優質的(de)燃料和(he)化工原(yuán)料。它😄廣(guǎng)泛用于(yú)玻璃制(zhì)晶生産(chǎn)，發電，氮(dan)肥生産(chǎn)，城市燃(ran)氣，是一(yī)種理想(xiǎng)的清潔(jie)能源，是(shi)國家的(de)重要能(néng)源命脈(mò)之一🙇🏻，在(zai)國民經(jing)濟發展(zhǎn)中占有(you)重要的(de)地位。随(suí)着社會(huì)的進步(bu)，人們活(huo)動💔的活(huo)躍，能⛷️源(yuán)面臨着(zhe)越來越(yue)短缺，因(yīn)此合理(li)利用能(neng)源，有效(xiào)開展節(jie)約能源(yuán)的課題(tí)就擺在(zai)人們面(miàn)前，就🌍天(tiān)然氣來(lai)講，通過(guo)精确的(de)計量，是(shì)減少❓天(tiān)然氣浪(lang)費的有(you)效途徑(jìng)之一。
2渦(wō)輪流量(liàng)計與超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理
2.1渦輪(lun)流量計(jì)
　　渦輪流(liú)量計由(you)渦輪、軸(zhou)承、前置(zhi)放大器(qì)、顯示儀(yí)表組成(chéng)。
　　被測流(liú)體沖擊(jī)渦輪葉(yè)片，使渦(wō)輪旋轉(zhuan)，渦輪的(de)轉速随(sui)流♻️量的(de)變✏️化而(er)變化，即(jí)流量大(da)，渦輪的(de)轉速也(yě)大，再經(jing)磁電轉(zhuǎn)換裝置(zhi)把渦輪(lún)的轉速(su)轉換爲(wèi)相應頻(pín)率的電(diàn)脈沖，經(jing)前置放(fàng)大器放(fang)大後，送(sòng)入顯示(shì)儀表進(jin)行計數(shù)🤟和顯示(shi)，根據單(dan)位時間(jian)内的脈(mo)沖數和(he)累計脈(mò)沖數即(jí)🍓可求出(chū)瞬時流(liu)量和累(lei)積流量(liàng)。
　　渦輪變(bian)送器的(de)工作原(yuan)理是當(dāng)流體沿(yan)着管道(dào)的軸線(xiàn)方向💰流(liú)動，并沖(chong)擊渦輪(lun)葉片時(shi)。便有與(yǔ)流量qv.流(liu)速♋V和流(liu)體密度(dù)p桑積成(cheng)比例的(de)力作用(yong)在葉片(pian)上，推動(dòng)渦輪旋(xuán)轉。在渦(wō)輪旋轉(zhuǎn)的同時(shi)，葉片周(zhou)期性地(dì)切割電(diàn)磁鐵産(chǎn)生的磁(cí)力📐線，改(gai)變線圈(quān)的磁通(tōng)量。根據(ju)電磁感(gan)應原理(li)，在線圍(wei)内将感(gǎn)應出脈(mò)動的電(dian)勢信号(hào)😄，此脈動(dong)信号的(de)🏃‍♀️頻率與(yu)被測流(liú)🛀🏻體的流(liu)量成正(zheng)比。
　　渦輪(lun)變送器(qì)輸出的(de)脈沖信(xin)号，經前(qian)置于放(fang)大器放(fàng)大後❄️，送(sòng)入顯示(shì)儀表，就(jiù)可以實(shi)現流量(liang)的測量(liàng)。
2.2超聲流(liú)量計
　　其(qi)工作原(yuan)理一超(chāo)聲波在(zài)流動的(de)流體中(zhong)傳播時(shi)就載，上(shang)流體流(liu)速的信(xin)息。因此(ci)通過接(jie)收到的(de)超聲波(bō)㊙️就可♈以(yi)檢測出(chu)👅流體👨‍❤️‍👨的(de)流速，從(cóng)而換算(suan)成流量(liàng)。
　　超聲波(bo)流量計(jì)由超聲(sheng)波換能(neng)器、電子(zi)線路及(ji)流量顯(xiǎn)☂️示和累(lèi)📱積🌈系統(tǒng)3部分組(zu)成。超聲(sheng)波發射(she)換能器(qi)将電能(néng)㊙️轉換爲(wei)超🐉聲波(bo)能量，并(bing)将其發(fa)射到被(bei)測流體(tǐ)中，接收(shōu)器按.收(shou)到的超(chāo)聲波信(xin)号，經電(dian)子線路(lu)啟大‼️并(bing)轉換爲(wei)代表流(liú)量的電(diàn)信号，供(gong)給顯示(shì)和積算(suàn)儀✔️表進(jin)行顯示(shì)和積算(suàn)，這樣就(jiù)實現了(le)流量的(de)檢測和(he)💁顯示。
3渦(wō)輪流量(liàng)計、超聲(shēng)波流量(liàng)計優、缺(que)點比
較(jiào)及應用(yòng)中霄注(zhu)意的問(wèn)題
3.1優、缺(quē)點比較(jiào)
渦輪流(liu)量計優(yōu)點:
(1)正确(que)，在所有(yǒu)流量計(ji)儀表中(zhong)屬于精(jing)确的流(liú)量儀表(biao)🈲:
(2)重複性(xing)好:
(3)無零(ling)點漂移(yi)，抗幹擾(rǎo)性好:、
(4)測(ce)量範圍(wéi)度寬;
(5)結(jié)構緊湊(cou)。
缺點:.
(1)不(bu)能長期(qī)保持校(xiao)準特性(xìng):
(2)流體物(wù)性對流(liu)量特性(xing)影響較(jiào)大超聲(sheng)波流量(liang)計優點(dian):
(1)檢測件(jian)是一段(duàn)無阻礙(ai)物的圓(yuan)管,結構(gou)簡單、無(wu)可動部(bù)件、無壓(yā)力損失(shī)井且免(mian)維護。
(2)适(shì)用的流(liu)量範圍(wéi)大(量程(chéng)比寬爲(wèi)40:1,最高可(kě)達100:1)。
(3)精度(dù)高(≤士0-5%),重(zhong)複性好(hǎo),線性好(hǎo)。
(4)具有雙(shuang)向測量(liàng)功能,且(qie)雙向測(cè)量的精(jīng)度相同(tong)。
(5)有強大(dà)的自檢(jiǎn)和自診(zhěn)斷功能(neng)。缺點:
(1)在(zai)傳播時(shi)間法時(shí)，隻能用(yong)于清潔(jié)液體和(he)氣體，而(er)在多普(pǔ)勒法時(shí)✏️，測量含(hán)有-定量(liang)懸浮顆(ke)粒和氣(qì)池的液(ye)體:
(2)多普(pu)勒法測(cè)量正确(què)率不高(gao)。.
(3)現場應(yīng)用較少(shao)
3.2運用過(guo)程中需(xū)要注意(yì)的問題(ti)
爲了保(bǎo)障渦輪(lún)流量計(ji)的正常(chang)運行，在(zài)其運用(yong)的曆🍉程(cheng)中應注(zhu)重🌈以下(xià)幾個問(wèn)題:
3.2.1渦輪(lún)流量計(ji)對被測(cè)介質有(you)嚴厲的(de)請求
(1)渦(wō)輪流量(liang)計個别(bié)隻用于(yu)計量低(di)粘度的(de)單相流(liú)體。
(2)用渦(wo)輪流量(liàng)計計量(liàng)的介質(zhì)流體應(yīng)處于素(su)流狀況(kuàng)。
(3)目前大(dà)多數渦(wo)輪流量(liàng)計的軸(zhóu)承爲球(qiú)體軸承(cheng)，因而🧡對(duì)被測介(jiè)質㊙️的幹(gan)淨度有(you)很高的(de)請求。
3.2.2渦(wō)輪流量(liang)計口徑(jìng)的抉擇(ze)應注重(zhòng)的問題(ti)
　　在抉擇(ze)渦輪流(liu)量計的(de)口徑時(shi)，應使介(jie)質的工(gong)況流量(liang)在流🏒量(liang)計測量(liàng)規模的(de)15%-70%之間。當(dāng)被測介(jiè)質流量(liang)處于所(suo)選流量(liàng)計測量(liang)💘規模🔴的(de)15%以下時(shí)，介質流(liú)體在管(guǎn)道中流(liu)💯速遲緩(huan)㊙️處于層(ceng)‼️流狀況(kuang)，流量計(ji)🔆的測量(liang)線性變(biàn)差，難以(yǐ)到達請(qǐng)求的計(jì)量正确(que)。當介質(zhi)工況流(liu)量大于(yu)所抉擇(zé)流量計(ji)測量規(gui)模的70%時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速将變(bian)♍的很大(da)，減速軸(zhou)♻️承和支(zhi)架的磨(mó)損，影響(xiang)渦輪流(liú)量計的(de)運用壽(shòu)命。
3.2.3渦輪(lún)流量計(jì)在裝置(zhi)中應注(zhù)重的問(wèn)題
(1)介質(zhi)流體流(liú)速散布(bu)不平均(jun)和旋渦(wo)流是影(yǐng)響渦輪(lún)流量計(jì)測量正(zheng)确的重(zhong)要起因(yin)，要清除(chú)流速不(bu)平均和(he)旋鍋流(liú)則須要(yao)在渦輪(lún)流量計(jì)前端有(yǒu)足夠長(zhǎng)的直管(guan)段。
(2)渦輪(lún)流量計(ji)的裝置(zhì)點不能(néng)有激烈(lie)的機械(xie)震驚和(he)強的電(diàn)磁攪擾(rǎo)。
(3)渦輪流(liu)量計在(zài)裝置方(fāng)法上能(neng)夠是程(cheng)度、傾斜(xie)、垂直裝(zhuāng)置，随裝(zhuang)置方法(fǎ)的不同(tong)，若要想(xiǎng)取得正(zheng)确的測(cè)量，必需(xū)采取程(cheng)度裝置(zhì)🐉。
3.2.4培修和(hé)校驗應(ying)注重的(de)問題
(1)渦(wo)輪流量(liàng)計是拆(chāi)卸周密(mì)的精細(xi)儀表，改(gai)換配件(jiàn)或是從(cóng)新拆卸(xiè)後都會(huì)引起儀(yí)表系數(shu)的變更(gèng)，因而爲(wei)保障測(cè)量🈲的正(zheng)确在改(gai)換配件(jiàn)或是從(cóng)新拆卸(xie)後都應(ying)從新🐉校(xiao)驗并更(geng)改儀表(biǎo)系數🚶‍♀️。
(2)渦(wō)輪流量(liang)計随運(yun)行的時(shí)光增加(jia)或改換(huàn)部件其(qi)儀🙇‍♀️表系(xi)數會發(fa)作轉變(bian)，因而必(bi)須要對(dui)渦輪流(liú)量計進(jìn)行校驗(yàn)。
3.3超聲波(bo)流量計(jì)量在應(ying)用中，需(xu)要注意(yi)以下幾(jǐ)個方面(mian)的問題(ti)
3.3.1正确的(de)選擇
　　這(zhe)是超聲(sheng)波流量(liang)計能夠(gou)正常工(gong)作的基(ji)礎。如果(guǒ)選型不(bú)當，或🔞會(hui)造成流(liu)量無法(fa)測量，或(huo)者用戶(hu)使用不(bú)便等後(hou)果。
3.3.2合理(li)的安裝(zhuang)
　　換能器(qì)安裝不(bu)合理是(shì)超聲波(bo)流量計(ji)不能正(zhèng)常工作(zuo)的主要(yao)👉原因:安(an)裝換能(néng)器需要(yào)考慮位(wei)置的确(que)定🤟和方(fang)❄️式的選(xuan)擇兩個(ge)問題。确(què)定位置(zhì)時除保(bao)證足夠(gou)的上、下(xià)遊直管(guan)段外，尤(you)🌈其要注(zhu)意換能(néng)器盡量(liang)避開🌈有(yǒu)變頻器(qì)、電焊機(ji)等✨污染(ran)電影的(de)場合。
3.3.3及(jí)時核對(dui)
　　對于現(xiàn)場安裝(zhuang)固定式(shì)超聲波(bō)流量計(jì)數量大(dà)。範圍💃廣(guǎng)的用戶(hu)，可以配(pèi)備-一台(tái)同類型(xing)的 便攜(xie)式超聲(shēng)波流量(liang)計 ，用于(yu)核校現(xian)場儀表(biao)的情況(kuàng)。
3.4二次僅(jin)表、色講(jiǎng)分析僅(jin)對渦輪(lun)流量計(ji)、超聲波(bō)流量計(ji)的影響(xiǎng)
　　由于天(tiān)然氣是(shì)一種可(ke)壓縮性(xing)流體，作(zuo)爲-次檢(jian)測儀表(biao)的🏃🏻流🥵量(liàng)⛱️計本身(shēn)僅僅能(néng)夠檢測(cè)工況下(xia)的氣體(ti)體積量(liang)🏃‍♀️，無法給(gěi)出統一(yi)狀态下(xià)的氣體(ti)體積量(liàng)，給天然(rán)氣的計(ji)量帶來(lai)很大的(de)不便。爲(wèi)了更正(zheng)🔆确的計(ji)量，必須(xu)有一種(zhǒng)可以在(zai)線檢測(ce)氣體的(de)溫度、壓(yā)力和流(liú)量信号(hào)，井進行(hang)壓縮因(yīn)子自動(dong)修正和(he)流量自(zì)動跟蹤(zōng)補償，将(jiang)工況㊙️體(tǐ)❤️積量轉(zhuan)換成标(biāo)準狀态(tai)體積量(liàng)的儀器(qì)，在這種(zhǒng)背景下(xia)就産生(sheng)了體積(ji)修正儀(yí)，也就是(shi)天然氣(qì)計量的(de)二次儀(yi)表。
　　體積(jī)修正儀(yi)主要用(yòng)來在線(xian)檢測氣(qi)體的溫(wēn)度、壓力(lì)、流量等(deng)信号🐅，并(bìng)進行壓(ya)縮因子(zǐ)自動修(xiū)正和流(liu)量自🏃‍♀️動(dòng)跟蹤補(bu)✊償，将工(gōng)況體積(jī)量轉換(huàn)成标準(zhun)狀态體(tǐ)積量的(de)儀表"。
　　由(yóu)于體積(ji)修正儀(yi)作爲天(tian)然氣流(liú)量計量(liang)的二次(ci)儀表，其(qí)正确在(zài)很大程(cheng)度上受(shòu)流量檢(jiǎn)測元件(jiàn)(一般爲(wei)渦輪流(liu)量㊙️計)的(de)限制。其(qi)前絕大(dà)多數的(de)天然氣(qi)公司在(zai)天然氣(qi)到達用(yòng)戶時都(dōu)采用在(zai)調壓㊙️器(qì)後安裝(zhuāng)渦輪流(liu)量計，這(zhè)樣做的(de)🐇好處是(shi)防止管(guǎn)道壓力(lì)變化對(duì)☀️計量結(jié)果産🚩生(sheng)影響，可(kě)以使計(jì)量更加(jiā)正确。
　　在(zài)天然氣(qì)計量交(jiao)接過程(chéng)中,爲實(shí)現交接(jiē)的統一(yi)和使用(yong)方便,使(shǐ)數據具(jù)有可比(bi)性,需嬰(yīng)計量标(biāo)況下的(de)流量,而(er)在工況(kuang)和标況(kuàng)之間轉(zhuǎn)換時除(chu)了受溫(wēn)度和壓(ya)力的✏️影(ying)響外,壓(yā)縮因子(zi)也會産(chǎn)生一定(dìng)的影響(xiǎng),目前場(chang)站超💜聲(shēng)流量計(ji)😘計量用(yong)到🍓的氣(qì)體組🌈分(fèn)主要通(tong)過在線(xian)氣相色(sè)譜儀實(shí)時檢測(cè)得到的(de)。
　　而色譜(pu)法是利(lì)用混合(he)物中各(ge)組分的(de)不同的(de)物理或(huò)化學性(xing)質達到(dao)分離的(de)目的。分(fen)離後的(de)組分可(kě)以進行(hang)定性或(huò)定量分(fen)析，有時(shí)分離和(he)測定同(tóng)時進行(hang)，有時先(xiān)分離後(hòu)測定。
　　色(se)譜分析(xi)儀的目(mù)的，在于(yú)分析外(wài)輸天然(rán)氣的組(zǔ)分，提🔞供(gòng)給流量(liàng)計算機(ji)補償，以(yǐ)獲取流(liu)經流量(liàng)計的正(zheng)确體積(jī)流量，可(kě)以采🧑🏾‍🤝‍🧑🏼取(qu)定期使(shi)用化驗(yan)室的色(sè)譜分析(xi)儀對天(tiān)然氣組(zǔ)分進行(hang)分析，使(shi)其計🤞量(liàng)數據更(geng)加正确(què)。.
4未來發(fā)展趨勢(shì)
　　随着中(zhong)國加入(ru)WTO，處資企(qi)業不斷(duan)進人我(wǒ)國天然(rán)氣市場(chǎng)💘以及引(yǐn)👄進國外(wài)天然氣(qì)的可能(néng)性、天然(rán)氣計量(liàng)與國際(ji)接軌即(jí)将成爲(wèi)面對🆚面(mian)的現實(shí)"，其計量(liàng)觀念與(yǔ)發展趨(qū)勢也将(jiāng)由此而(ér)🏃‍♂️發生系(xi)列變化(huà)。分析表(biao)明，下🌐一(yī)步我國(guó)天然氣(qì)計量将(jiang)向以F七(qi)方面發(fā)展:
(1)計量(liang)方式向(xiàng)自動化(hua)、智能化(huà)、遠程化(hua)計量方(fang)式發展(zhan)
　　由于電(diàn)子技術(shù)，計算機(ji)以及互(hu)聯網技(ji)術的迅(xun)猛發展(zhǎn)，天然氣(qì)👈計🏃‍♂️量已(yi)逐步向(xiang)在線、實(shí)時、智能(neng)靠近，同(tong)時🐪依靠(kào)網絡技(ji)術實現(xiàn)遠程化(huà)通訊。控(kòng)制和管(guǎn)理。
(2)檢定(ding)方式、量(liàng)值溯源(yuan)從靜态(tai)單參數(shu)向動态(tài)多參數(shu)瀝源發(fa)展🔱
　　過去(qu)流量計(ji)檢定方(fāng)式通常(cháng)采用檢(jiǎn)定靜态(tai)單參數(shù)方🔴法，随(suí)着國内(nei)國外實(shí)流檢定(dìng)技術的(de)成熟，天(tian)然氣流(liu)量量值(zhí)溯源正(zheng)逐步向(xiàng)實流檢(jiǎn)定方向(xiang)發展，即(jí)以實際(jì)天✌️然氣(qì)介質、在(zai)接近實(shí)際現場(chǎng)工況等(děng)條件下(xià)對流量(liang)的分參(can)數如壓(yā)力、溫度(dù)、氣質組(zu)分🈲和流(liú)量總量(liàng)進行動(dòng)态量值(zhí)溯源。
(3)儀(yi)表選型(xing)從單一(yī)儀表向(xiang)多元化(huà)儀表發(fa)展
　　過去(qù)流量儀(yí)表選型(xing)比較單(dan)一，近幾(ji)年随着(zhe)對流量(liàng)✨計的研(yan)究🆚和開(kai)發，不同(tong)的流量(liang)計有不(bu)同的特(te)點和适(shi)應範圍(wei)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，流量儀(yí)表選型(xing)由此呈(cheng)現從單(dān)一儀表(biǎo)向多元(yuan)化儀表(biao)方向發(fa)展。
(4)計量(liang)标準由(yóu)單一标(biao)準向多(duō)重标準(zhǔn)發展
　　我(wǒ)國天然(rán)氣計量(liang)标準不(bu)斷發展(zhan)、豐富和(hé)完善，結(jié)合國🐪外(wai)标準後(hòu)我國流(liu)量計量(liàng)标準已(yi)基本構(gòu)成完整(zhěng)的體📐系(xì)，正逐步(bu)⭐由單--标(biao)準向多(duo)重标準(zhun)發展。
(5)計(jì)量方式(shì)從體積(ji)計量向(xiàng)能量計(ji)量發展(zhǎn)
　　我國天(tiān)然氣貿(mao)易計量(liàng)方法是(shì)在法定(ding)的質量(liang)指标🧑🏽‍🤝‍🧑🏻下(xia)按體積(ji)計♈量。随(sui)若市場(chang)經濟的(de)不斷完(wan)善，要求(qiú)我國天(tiān)然氣貿(mao)易計量(liàng)方法盡(jìn)快與國(guo)際接軌(guǐ)，有關天(tian)🈚然氣倫(lún)量計量(liàng)成爲發(fā)展趨勢(shì)。
(6)單一數(shù)據管理(li)向計量(liang)系統管(guǎn)理方向(xiàng)發展
　　單(dan)一數據(ju)管理具(ju)有諸多(duo)缺點。計(jì)算機技(jì)術的發(fā)展給天(tian)然氣計(ji)量系統(tǒng)管理創(chuang)造了良(liang)好的條(tiáo)件。天然(rán)💔氣計量(liàng)管理從(cong)影響測(ce)量結果(guǒ)的各個(ge)方面、各(gè)個環節(jiē)進行全(quan)過程的(de)、動态的(de)、科學管(guan)理。
(7)計量(liàng)管理從(cóng)事後計(jì)量糾紛(fēn)解釋向(xiang)事前過(guò)程管理(li)發展随(suí)着市場(chang)經濟的(de)發展，人(rén)們越來(lai)越重視(shi)天然🙇🏻氣(qi)計量。因(yin)此，人們(men)對天然(rán)氣計量(liang)在管理(lǐ)觀念上(shang)正發生(shēng)根本性(xing)轉變，不(bú)僅💘對現(xiàn)場🌈計量(liang)器具的(de)使用及(ji)相應人(rén)員進行(háng)管理，并(bìng)從事後(hòu)🐪計量糾(jiū)紛✊解釋(shi)向加強(qiáng)事前儀(yí)表采購(gou)選型、安(ān)裝使用(yòng)、過程控(kong)制、質量(liang)監督、數(shu)據管理(li)、實流檢(jian)定的管(guǎn)理轉變(bian)和發展(zhǎn)。
5總結
　　随(suí)着天然(ran)氣的進(jìn)一步廣(guang)泛利用(yòng)，因内一(yī)些流量(liàng)計雖然(rán)有成熟(shú)的标準(zhun)以及檢(jian)測計量(liàng)技術，但(dàn)由于工(gong)🏃🏻況條件(jiàn)限制及(ji)用戶對(duì)燃氣性(xìng)質的認(ren)可，不可(kě)避免存(cun)在一些(xie)問題。因(yin)此完善(shàn)我國的(de)計量方(fāng)式及采(cai)用和借(jiè)鑒國外(wai)的先進(jin)的計量(liang)方😍式勢(shì)在必♻️行(hang)。

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