摘(zhai)要:在天然氣(qi)輸氣場站中(zhōng)渦輪流量計(jì) 起着關鍵的(de)計量作用,計(ji)量的正确率(lǜ)往往影響着(zhe)輸差和貿易(yì)結算,而輸差(chà)和貿易結算(suàn)又影響利潤(rùn)和資金流轉(zhuan)。所以要求流(liu)量計準确計(ji)量就顯得尤(you)🌈爲重要。以S省(shěng)天然氣長輸(shū)管道爲依托(tuo)，從天然氣場(chang)站設備設施(shī)出發，基于渦(wo)輪流量計原(yuan)理，分析在實(shí)🌐際日常輸氣(qi)過程中影響(xiang)渦輪流量計(jì)🧡計量的原因(yin)🛀🏻,從.而提出在(zài)輸😄氣過程中(zhōng)如何減少影(yǐng)響貿易結算(suàn)和輸差的方(fāng)法和策略,以(yǐ)此提高渦輪(lún)流量計的使(shǐ)用🈲效率和經(jīng)濟價值。
0引言(yan)
　　随着城市化(huà)進程的不斷(duàn)加快，人口越(yuè)來越集中，人(rén)民收入♈越來(lái)越高，天然氣(qi)作爲一種高(gao)效的清潔能(néng)源已經走進(jìn)了城市和鄉(xiāng)💯村，有望和電(diàn)力一樣走進(jin)每家每戶。此(ci)外人們對空(kong)氣質量越來(lai)♋越重視，因此(cǐ)👣在工業領域(yu)煤改氣項目(mu)實施📐的越來(lái)越多。再者作(zuo)❓爲傳統清潔(jié)能源的核能(néng)🏃🏻‍♂️，由于福島事(shì)件的影響，現(xian)在核電廠在(zài)☎️歐💛洲處于不(bú)斷關停的趨(qu)勢;風能和太(tài)陽能雖然都(dōu)是最清潔的(de)能源但是由(yóu)于自身分布(bù)太廣且利用(yòng)率低和上網(wǎng)困難等問題(ti)也很難發展(zhan)壯大;水能雖(sui)然較爲理想(xiǎng)，但是适合建(jian)壩的地🏒方并(bing)不多。所以從(cóng)長遠來看，天(tiān)⚽然氣在能源(yuán)中的消耗占(zhan)比也将不斷(duàn)增加。反映到(dào)♈地方企業，上(shang)某天然氣股(gu)份有限公司(si)的天然氣場(chang)站每年冬運(yùn)的輸氣量确(què)實在不斷增(zeng)長，很多天然(ran)氣場站在冬(dong)✉️季都是滿負(fu)荷運行。因此(ci)給🍓工作人員(yuán)和設備設施(shī)運行帶來了(le)壓力。而作爲(wèi)天然氣場站(zhàn)關鍵的計量(liàng)設備之一的(de)渦輪流量計(ji)在計量中發(fa)揮着重要作(zuo)用。它因爲計(jì)⁉️量準确、易于(yu)安裝、占地面(miàn)積小、維護保(bao)養簡⛷️單、事故(gu)少。越來越受(shòu)到天然氣輸(shu)氣場站青🛀🏻睐(lài)📞。而且在油氣(qì)田、化工企⛱️業(yè)、天然氣門站(zhàn)等發揮着越(yuè)來越重要🐇的(de)角色。
1渦輪流(liú)計的原理
　　當(dang)天然氣通過(guo)渦輪流量計(ji)的渦輪時，氣(qì)體分子通過(guo)碰撞渦輪葉(ye)片，将動能和(hé)勢能傳遞給(gěi)渦輪，使渦輪(lún)做圓周運動(dòng)産生旋轉，在(zài)一定的流量(liàng)範圍内，對一(yi)定的🥰氣體介(jie)☎️質，渦輪的旋(xuán)轉角速度與(yu)流體流速成(chéng)正比。因此，流(liu)體流速可通(tōng)過渦輪的旋(xuán)轉角速度⚽得(de)到，并通過機(ji)械傳動傳給(gei)機械表頭通(tong)過計數器♍從(cóng)而得到氣體(ti)♋的工況流量(liàng)。渦輪的旋轉(zhuan)角速度通㊙️過(guo)安裝在👌流量(liàng)計外面的信(xìn)号檢測放大(dà)器用電磁📐感(gǎn)應的原理來(lái)測量。當渦輪(lun)旋轉時，渦輪(lún)上螺旋形葉(yè)，片依次接近(jin)和遠離處于(yú)管壁外的磁(ci)電感應線🆚圈(quan)，周期性的改(gǎi)變感應線圈(quān)磁回路磁阻(zǔ)✔️，使通過線圈(quan)的磁通量發(fā)生周期性🈲的(de)變化而産生(sheng)與流量成正(zhèng)比的信号。由(you)于剛感應出(chū)的信📧号還很(hen)微弱，因此♋需(xu)要通過級聯(lián)的多個放大(dà)電路放大後(hòu)再輸出;此時(shi)的信号中由(you)于存在諸多(duo)幹擾和噪音(yin)，爲了去除幹(gàn)擾信号得到(dao)有用信号，就(jiu)要對信号🆚進(jin)行濾波。這時(shí)的🐇信号由于(yu)不是規整的(de)脈沖信号，因(yīn)此就需要通(tōng)過電壓比較(jiào)器轉化爲磁(cí)脈沖信号再(zài)通過表頭🔱的(de)計數器來得(dé)出，可以得到(dào)瞬時流🏒量和(hé)累計流量,再(zài)上傳到PLC櫃就(jiu)可以顯示在(zài)工控機上,并(bìng)🔞且通過衛星(xīng)通信或以太(tai)網就可以傳(chuán)到調控💚中心(xin)。
2影響計量的(de)原因
　　衆所周(zhōu)知，影響計量(liang)的原因很多(duo)。除了天然氣(qì)的一些原因(yīn)，也有設備設(shè)施的原因和(hé)在管理.上的(de)--些原🈲因。下面(mian)我們就從日(ri)常工📞作中逐(zhú)一分析。
(1)因爲(wei)天然氣剛開(kāi)采出來時本(ben)身含有硫化(huà)氫，如果🐅淨化(huà)廠除🐉硫除不(bú)幹淨，就會有(you)殘留氣體存(cun)到長輸🔞管網(wang)🌂中。硫🧑🏾‍🤝‍🧑🏼化氫🔴氣(qì)體㊙️與水汽結(jié)合會形成酸(suan)性氣體，而酸(suān)性氣體不僅(jin)會腐⭐蝕流量(liang)計金屬主體(ti)，而且會🐆腐蝕(shí)渦輪，使渦輪(lún)變🏃脆,影響渦(wō)輪流量計的(de)使用壽命和(hé)計量精度。
(2)在(zài)冬季由于采(cǎi)暖原因晚上(shang)輸氣量較大(dà)，且在陝北地(dì)區氣溫🍉在夜(ye)間有時甚至(zhì)會達到零下(xia)二十度左右(yòu)，當溫度低于(yú)露點時就會(hui)有水汽在管(guǎn)線中析出形(xing)成水珠，由于(yu)♊溫度低于零(ling)下所以水就(jiù)會在渦輪中(zhōng)結冰造成渦(wō)輪冰堵現象(xiàng)，使❗得供氣出(chu)現停輸。
(3)氣體(tǐ)中的粉塵會(huì)給葉片旋轉(zhuǎn)時帶來阻力(lì),粉塵多☂️時就(jiù)會⭕導🛀🏻緻氣體(ti)通道被堵，影(yǐng)響葉片旋轉(zhuan)，進而影🏃🏻響計(jì)量，産🔴生粉😘塵(chén)的💘原因是管(guan)線在施工完(wán)成後沒㊙️有清(qīng)理🍓幹淨，還有(you)就是管道内(nei)壁在氣體的(de)沖擊下會生(sheng)成鐵粉。
(4)在天(tian)然氣開采過(guo)程中，會伴随(sui)着一定的油(yóu)分子帶出，如(rú)果太多的話(hua)還會産生凝(ning)析油，如果在(zài)淨化過程中(zhōng).處理💃🏻不幹⭐淨(jìng)，則會沾到渦(wo)輪葉片或者(zhě)葉輪的内壁(bì)上，并在渦輪(lun)高速旋轉下(xià)做離心運動(dong)，影響渦輪做(zuò)圓周運動。
(5)壓(yā)力傳感器和(he)溫變信号#的(de)傳輸也會影(ying)響渦輪流量(liang)計的🈲計量，因(yin)爲檢測的信(xìn)号都有可能(neng)因爲各種原(yuan)因導緻減小(xiǎo)或者🔴增大，因(yīn)此确保渦輪(lun)流量計的壓(ya)變和溫變、流(liú)量計算機每(mei)半年按時效(xiào)驗一次。
(6)因爲(wèi)天然氣中除(chu)過甲烷，還會(huì)有少量的乙(yi)烷、丙烷、丁烷(wán)、戊烷📞等。所以(yi)用色譜分析(xi)儀定期對氣(qi)體組分進行(háng)标定,确定氣(qì)體的具體組(zu)分，可以使得(dé)計量更加精(jing)準。
(7)因爲用氣(qi)有高低峰，當(dāng)氣體流量大(dà)于額定量程(cheng)的百分☁️之八(bā)十🏃或者低于(yú)百分之二十(shí)時就會計量(liang)不準确，所以(yǐ)選定合适量(liàng)程渦輪流量(liàng)計确保流量(liàng)範圍在百分(fen)之二十到百(bai)分之八十之(zhi)間，如果流量(liàng)太低或者太(tài)🤞高應根據實(shi)際情況切換(huàn)到備用支路(lù)或者更合适(shì)量☔程的渦輪(lún)流量計來計(ji)量。
3渦輪流H計(ji)在天然氣場(chǎng)站中使用的(de)技術
(1)SCADA(數據采(cai)集與監視控(kòng)制系統)5),以計(jì)算機爲核心(xīn)的控制系統(tǒng)♉。在鐵路、電力(li)、化工、石油行(háng)業中具有極(ji)其重要的作(zuò)用。在天然氣(qì)長輸✂️管網公(gōng)司中，調控中(zhōng)心SCADA系統控制(zhì)主機，通過路(lù)由✂️器将數🌂據(ju)傳到㊙️衛星主(zhǔ)站和🔱DNN/PSTN公網，通(tōng)過衛星天線(xian)将數據傳到(dao)衛星再傳到(dao)各個場站的(de)衛星天線再(zai)經過衛星通(tong)訊設👨‍❤️‍👨備到場(chǎng)站PLC控制櫃。公(gong)網數據通過(guò)光纖将傳給(gěi)場站交換機(jī)再到🚩場站PLC櫃(gui)。而🌐PLC連接了天(tiān)然氣場站的(de)機組數據，快(kuai)速截斷閥， 電(dian)動球閥 ， 超聲(shēng)波流量計 ，壓(yā)變，溫變，渦輪(lun)流量計，輔助(zhu)設備設施等(deng)數據。渦輪流(liu)量計在運行(hang)過程中将采(cǎi)集的壓力、溫(wēn)度、和渦輪數(shù)據，傳到渦輪(lun)流量計表🏃‍♀️頭(tóu)(流量積算儀(yi))。以愛拓力流(liú)量計爲例，表(biǎo)頭具有流量(liang)計算、數據采(cai)集、參數設置(zhì)、時鍾設置、數(shu)據通訊、數據(jù)存㊙️儲、故障診(zhen)斷等功能。利(li)用Modbus協議将采(cǎi)集的流量💋信(xin)号上傳到PLC(可(kě)編程邏輯👈控(kong)制器)的計量(liàng)模塊，再傳到(dao)工控機就可(ke)以在電腦桌(zhuo)面上顯示瞬(shun)時流量、累💚計(ji)流量。然後PLC根(gen)據TCP/IP協議可以(yi)将數據上傳(chuan)到以太網,通(tōng)過通訊設備(bei)傳到調控中(zhōng)心，調控中心(xīn)根據輸氣計(ji)劃就可以随(suí)時給場站下(xia)達指令或者(zhe)自己對用📐戶(hu)進行輸氣計(ji)🐉劃調整。其原(yuán)理圖見圖1。
 
(2)渦(wo)輪流量計采(cai)用先進的集(ji)成芯片和微(wei)機技術，表頭(tou)功耗💚低，内部(bu)電池可以使(shǐ)用兩年左右(yòu)，不僅可以讀(du)取🌈累計瞬時(shi)氣量☂️、昨日🐆累(lei)計氣量、今日(rì)累計流量、曆(lì)史流量數據(ju)，可輸出标準(zhǔn)的🙇‍♀️模拟信号(hao)，将信号遠傳(chuan)和上位🔞機進(jin)行通㊙️訊，方便(bian)數據記錄。
(3)渦(wo)輪流量計采(cǎi)用RS485通訊，接口(kou)組成半雙工(gong)網絡采用兩(liǎng)線制♻️，用屏💋蔽(bì)的雙絞線傳(chuan)輸，這種接線(xiàn)方式爲總線(xian)式🔆拓撲結構(gòu)在同一總👌線(xiàn).上最多可以(yǐ)挂接32個結點(dian)。RS485較之,RS232不容易(yì)損壞接口電(dian)路芯片，且該(gāi)電平與TTL電路(lù)兼容，可㊙️方便(bian)與TTL電路連接(jie)。數據傳輸效(xiao)率高，速度可(kě)以到10Mbps,抗共模(mo)能力增強，抗(kàng)噪聲幹擾💛好(hao)，傳輸距離可(ke)以到3KM。
4渦輪流(liú)量計的維護(hu)保養
4.1日維護(hù)保養
　　對渦輪(lún)流量計進行(hang)巡檢，觀察讀(du)數顯示及電(diàn)池電量顯示(shi)是否清晰、真(zhen)實、正确。檢查(cha)渦輪流量計(jì)各密封點有(yǒu)無洩漏現象(xiàng)，如有洩漏現(xian)象應及時處(chu)理;
保持渦輪(lun)流量計外觀(guan)及其附件的(de)清潔狀态;
檢(jiǎn)查儀表檢定(ding)标識是否清(qing)晰、有效，鉛封(fēng)是否良好。
4.2月(yue)維護保養
檢(jiǎn)查渦輪流量(liàng)計本體及附(fu)件是否完整(zheng)、是否有鏽❓蝕(shi)🧡或損壞💞，銘牌(pái)是否清晰，接(jiē)插件是否接(jie)觸良好，端子(zi)接線等是否(fou)牢固;
檢查防(fáng)爆撓性管連(lian)接是否可靠(kào)，若有松動應(ying)及時🈲緊固👣;
檢(jiǎn)查防雷接地(di)是否可靠，确(que)保防雷接地(di)線各連接處(chu)☀️無👈松動、無鏽(xiù)蝕。
4.3季維護保(bao)養
春秋檢時(shí)對所配用的(de)過濾除塵器(qì)進行拆解檢(jian)查并清潔😄;
春(chūn)秋檢時對渦(wo)輪流量計的(de)葉輪及軸承(chéng)進行清潔和(hé)潤滑㊙️保養，并(bing)經檢定合格(gé)後方可恢複(fu)正常使用;
春(chun)秋檢時根據(ju)電池電量提(ti)示及時更換(huàn)液晶顯示☎️屏(píng)電池;
春秋檢(jian)檢查防爆撓(nao)性管是否老(lao)化、龜裂，對影(ying)響防🧡爆性能(néng)的♈及🌈時更換(huàn)。.
4.4年維護保養(yǎng)
每半年效驗(yan)一次。
5渦輪流(liú)計的安裝注(zhù)意事項
确保(bǎo)完好的渦輪(lún)流量計上有(you)箭頭方向表(biao)明流體方向(xiang)不㊙️能裝🍉反:
安(an)裝的管道必(bì)須吹掃幹淨(jìng)裏面的殘渣(zha):.
渦輪流量計(jì)必須水平安(an)裝，表頭朝上(shang);
　　渦輪流量計(jì).上遊必須安(an)裝帶有差壓(ya)表的過濾器(qì)，且過㊙️濾器距(ju)🌍離渦輪有一(yī)段較長的直(zhi)管段，以确保(bao)流體正常平(ping)穩的流動。
6渦(wō)輪流懸計的(de)使用的優缺(que)點
優點:
(1)結構(gòu)簡易，使用範(fan)圍廣
　　主要部(bù)件有:流量計(ji)主體、穩流器(qì)、渦輪的測量(liang)單元、軸承、累(lèi)加器、磁耦合(hé)裝置，校正儀(yí)。該流量計适(shi)用于低，中，高(gao)壓氣體都可(ke)以計量。管道(dào)公稱直徑從(cóng)DN50~DN500範圍🔞都有，溫(wen)📞度範圍從-20℃-+60℃.因(yin)此計量範圍(wéi)廣，大流量、小(xiǎo)流量都可以(yi)，既👣能适應寒(hán)冷地區，也适(shì)應高溫地區(qū)。
(2)使用方便，量(liàng)程寬
　　以S省場(chǎng)站應用最多(duō)的渦輪流量(liàng)計，正在逐漸(jian)取代💁孔🔴闆流(liu)量計✊。因爲渦(wō)輪流量計量(liàng)程寬，在一次(cì)更換後基本(ben)可以滿足全(quán)年高低峰的(de)使用要求。不(bu)需要✍️再頻繁(fan)更換孔闆流(liu)量計的孔闆(pan)和效驗壓變(biàn)。該流量計量(liang)程一般量程(chéng)是1:30,最大甚至(zhi)可擴展至1:50。而(ér)孔闆流量計(jì)标準量程比(bǐ)113,最大可拓展(zhan)至130，比渦輪流(liú)量計少了很(hen)多。
(3)計量精度(du)準确
以愛托(tuo)利流量計爲(wei)例最大允許(xǔ)誤差爲最小(xiao)流量的+/-2%，最大(dà)流量的0.2。
缺點(dian):
對氣質要求(qiu)高，測量氣體(tǐ)必須純度高(gao)，雜質少,
7渦輪(lun)流計常見問(wèn)題及故陶處(chù)理(見表1)
 
8結語(yu)
　　目前天然氣(qi)場站現行的(de)例行工作和(he)工藝條件不(bú)能有效降低(di)🐕天然氣氣質(zhì)中的雜質。所(suǒ)以爲了提高(gao)渦輪流量計(ji)計量的⛷️精度(dù)，應該從以下(xia)幾點得到加(jia)強。
　　第一是從(cong)日常工作方(fang)面加強沿線(xian)天然氣場站(zhàn)卧分和過濾(lǜ)器的層層排(pái)污，目的是在(zai)天然氣進入(ru)流量計之前(qián)設置層層屏(ping)障，在雜質進(jìn)入流量計之(zhi)前👉就把它👉清(qing)理幹🐉淨。第二(èr)定期采取清(qīng)管作業，當管(guan)輸效率降低(di)到90%以下時對(dui)管道裏的污(wu)物定期清理(li)幹♋淨。第三根(gēn)據在場站排(pái)污👈時所排的(de)雜質的多少(shao)，判🌐斷是否要(yao)進行多次排(pai)污，以确定是(shi)否已經達标(biao)。第四個是流(liu)量計的使用(yòng)說明書、合格(gé)證書、檢定證(zheng)書都應該具(ju)備且在有效(xiao)期内，及備品(pin)備件原則上(shàng)按使用總數(shu)的3%儲備。場站(zhan)應該應該有(you)計量管理人(rén)員👄負責計量(liàng)器具及資料(liào)的管理，保證(zheng)計量器具資(zī)料的完整。從(cong)技術方面在(zài)做好平時渦(wō)輪流量計的(de)維護保養和(hé)每年的檢定(dìng)，确保流量🌍計(ji)的運行在檢(jiǎn)定周期内。第(dì)五加強日常(chang)工作的考核(hé)力度，确保每(mei)項工作都順(shùn)利完成。

本文(wén)來源于網絡(luò),如有侵權聯(lián)系即删除！