摘要(yào)：氣體渦輪流量(liang)計 因靈敏度重(zhong)複性好、量程比(bǐ)寬、結構緊湊等(děng)特點而🌈廣泛應(ying)用于貿易計量(liàng)。渦輪流量計的(de)計量性能,針對(dui)渦輪流量計檢(jian)定和使用兩方(fāng)面,選取了1台渦(wo)輪🐇流量計進行(hang)測🈲試實驗，不同(tong)介💞質标準裝置(zhi)測試渦輪流量(liàng)計計量性能的(de)影響,從工況條(tiao)件、安裝方式😍維(wei)護保養等方面(miàn)闡述了渦輪流(liú)量計的應用,指(zhǐ)導了渦輪流量(liàng)計📞的現場應用(yong),保🈲證了流量計(jì)量值的準确可(kě)靠💞。
0引言
　　随着我(wo)國天然氣工業(yè)的快速發展,用(yòng)于天然氣計量(liang)的流量計數量(liang)日益增多,天然(rán)氣貿易計量直(zhi)接涉及到貿易(yì)雙方巨大的經(jīng)濟利益,因此，确(que)保流量計的計(ji)量準确度也就(jiu)成爲了🔅供需雙(shuang)方關注的焦點(dian)。分析了國内外(wai)渦輪流量計的(de)标準，對渦輪流(liu)量⭕計的檢定和(hé)使用方式進♻️行(háng)了探讨。
1渦輪流(liu)量計的技術标(biāo)準
　　目前主要采(cai)用《氣體渦輪流(liú)量計》技術标準(zhun)來設計渦⛹🏻‍♀️輪流(liú)量💰計。在方便用(yong)戶、環保等方面(mian)做出了更爲詳(xiang)細的規定,是國(guó)際上應用最廣(guǎng)泛的标準之一(yi)。
　　采用國家标準(zhǔn)GB/T18940來指導渦輪流(liu)量計的應用。在(zai)精度🚶‍♀️穩定性量(liang)程比等主要指(zhi)标上與國際标(biāo)準ISO9951都非常相近(jìn),而在耐久性要(yao)求、機械計數器(qi)要求等其他指(zhi)标上歐洲《prEN12261》的規(guī)定則更爲詳細(xì)。
2渦輪流量計的(de)檢定
2.1檢定方式(shi)
　　氣體渦輪流量(liang)計按照标準,首(shou)先需要對流量(liàng)計進行♉檢定,待(dai)檢定合格後,才(cái)能開展貿易計(jì)量工作。目前國(guó)内天然氣用流(liú)量計的實流檢(jiǎn)定主要有兩種(zhǒng)方式:一種是使(shi)用空氣爲介質(zhi)在常壓下檢定(ding);另一種是使用(yong)👄天然氣爲介質(zhi)在正壓下檢定(ding)。毫無疑問🙇‍♀️,在流(liú)量計實際工況(kuàng)條件🛀🏻下進行檢(jiǎn)定是檢定的最(zuì)佳方式,然而,并(bìng)🧡不是總能用理(li)想的流體進行(hang)檢定。對于氣體(tǐ)流量計，大多數(shù)檢測裝置都采(cai)用空氣進行檢(jian)定，多數情況下(xià)㊙️是在常壓條件(jiàn)下檢定。因此,這(zhe)🤩兩種檢定方式(shì)的檢定結果在(zài)現場計量中是(shi)否存🥰在着差異(yì)。
2.2實驗研究
　　兩種(zhǒng)檢定方式的檢(jian)定結果在現場(chǎng)計量中的差異(yì),選取了1台0.5級的(de)DN50渦輪流量計,分(fèn)别在2套以常壓(ya)空氣爲介質和(hé)1套以♈中壓天然(ran)氣爲介質的臨(lín)界流文丘裏噴(pēn)嘴标準裝置上(shàng)進行測試，并按(àn)JJG1037--2008《渦輪流量計》檢(jiǎn)定.規程對數據(jù)進行處理分析(xi)。
2.2.1數據處理和分(fen)析
　　渦輪流量計(jì)數據統計見表(biao)1,渦輪流量計在(zài)不同實驗室測(ce)✍️試🚶的對比曲線(xiàn)見圖1。
 
　　當渦輪流(liú)量計分别安裝(zhuāng)在空氣和天然(ran)氣标準裝置上(shang)時🚶‍♀️,從圖1中明顯(xian)看出,在幾個實(shí)驗室共同測試(shi)的40~100m³/h流🌈量範圍内(nèi)🌍，用空氣爲🈲介質(zhì)流量計檢定的(de)儀表系數大于(yú)用天⭐然氣爲☎️介(jie)質流量計檢定(dìng)的儀表系數,在(zai)圖中👨‍❤️‍👨儀表系數(shu)偏差最大處爲(wèi)0.5%左右;在25~40m³/h流量範(fàn)圍内,用空氣爲(wèi)介質流量計檢(jian)定的儀表系數(shù)大于用天然氣(qì)爲介✨質流量計(ji)檢定的儀表系(xi)數,在圖中儀表(biǎo)系數偏差最大(dà)處爲0.7%左右。
 
2.2.2流量(liàng)計檢定儀表系(xi)數的數據處理(lǐ)與分析
　　将渦輪(lun)流量計在天然(ran)氣裝置和空氣(qi)裝置上的測試(shì)數據,按渦🔆輪流(liu)量計檢定規程(cheng)計算檢定K系數(shu)彙總于🍓表2。從表(biǎo)2可🐪以看出,在本(ben)次比對實驗測(cè)試中,以空氣爲(wèi)介質的标準裝(zhuang)置常壓下得出(chū)的流量計K系數(shù)大于以天然氣(qì)爲介質的标準(zhǔn)裝置0.8MPa壓力下得(de)出的流量計K系(xì)數,平均差值約(yue)爲0.45%。
 
2.2.3分析結論
　　在(zai)實驗測試中發(fa)現，渦輪流量計(ji)在以空氣爲介(jiè)質檢定🐕的K系數(shu)大于以天然氣(qi)爲介質檢定流(liu)量計的K系數。如(ru)果💔渦輪流量計(ji)在實際使用中(zhōng)使用空氣檢定(ding)的K系數,則測得(de)的流量比實際(jì)流量偏小，壓力(li)相差越大,流量(liang)偏差也越大。從(cong)這個結果可㊙️以(yǐ)看出,渦輪流量(liàng)計所得出的結(jié)論♻️符合歐洲标(biāo)準EN12261和GB/T21391---2008《用氣體渦(wō)輪流量計測量(liàng)天然氣流量》所(suǒ)規定的“在使用(yòng)壓力大于0.4MPa時,使(shǐ)用壓㊙️力範圍⛹🏻‍♀️:0.5pesn≤p≤2.Opee的(de)要求一🈲緻(p表示(shi)流量使用壓力(li),pteat表示流量計檢(jiǎn)測壓力)。
　　因此,國(guo)内用于天然氣(qì)計量的流量計(jì),應盡量在天然(ran)🐆氣标準裝置上(shàng)檢定,否則會給(gei)現場計量帶來(lai)較大影響,同時(shí),工作狀态與檢(jian)定狀态不同時(shí),應進行合理的(de)修正,保🏃‍♀️證量值(zhi)傳遞的準确。
3渦(wō)輪流量計的使(shi)用
　　爲了使檢定(ding)合格的渦輪流(liú)量計在現場正(zheng)常運行,需要注(zhu)意以下幾方面(mian)的問題。
3.1天然氣(qi)氣質對渦輪流(liu)量計的影響
1)在(zài)實際使用過程(cheng)中,渦輪流量計(ji)經常會出現髒(zang)污情況,從而⭕影(ying)響流量計葉輪(lún)的轉動,如不進(jin)行處理,就會影(yǐng)響流量計脈沖(chòng)輸出。
2)表體内壁(bì)及上遊直管段(duàn)的表面粗糙度(dù)變化引起流速(su)分📧布的📱變化,從(cong)而影響流量計(jì)的精度和穩定(ding)性。不同的渦輪(lún)流量計的傳感(gǎn)器敏感程度各(gè)不相❄️同。一般來(lái)說,髒污堆積👄對(duì)口徑🤟小的渦輪(lún)流量計較之口(kou)徑大的渦輪流(liu)量計的影響大(dà)。
3.2工況條件對渦(wō)輪流量計的影(ying)響
　　由于渦輪流(liu)量計渦輪慣性(xìng)的存在,在流量(liàng)波動頻繁的場(chang)合不宜使用,否(fǒu)則會降低計量(liàng)精度。同時,要比(bi)較正确地估計(ji)用氣量的峰谷(gǔ)值和介質的壓(ya)力🥰情況,确定流(liú)量計的規格。從(cóng)渦輪流量計誤(wu)差特性💜曲線可(ke)以看出,應使流(liu)量計的♍工作流(liu)量範圍在20%Qmax~80%Qmax(Qmax爲流(liú)量計的最大流(liu)量)之間。
　　當被測(ce)介質流量小于(yu)所選流量計的(de)20%Qmax以下時,介質🈚流(liú)體在管道中流(liu)速遲緩處于層(céng)流狀況,流量計(jì)的㊙️測量線性變(bian)差,難以達到用(yong)戶要求的計量(liang)精度。當介質工(gong)👨‍❤️‍👨況流量大于所(suǒ)選流量🏃🏻‍♂️計的80%Qmax時(shi),渦輪轉速将變(bian)的很快,減速軸(zhóu)承✏️和支架的磨(mó)損會影響渦輪(lún)流量計的使用(yong)壽命。
3.3渦輪流量(liang)計在安裝中的(de)要求
1)介質流體(ti)流速分布不對(duì)稱和旋渦流是(shì)影響渦輪流👣量(liàng)計測量🍉精度的(de)重要原因,要清(qīng)除流速不對稱(chēng)和旋渦流則需(xū)要在✌️渦輪流量(liang)計前端有足夠(gou)長的直管段;
2)渦(wo)輪流量計的安(an)裝位置不能有(you)激烈的機械震(zhèn)動和強的電🍉磁(cí)幹擾;
3)渦輪流量(liang)計安裝時,密封(fēng)墊不得突人管(guan)道中,流量計與(yu)管🧡路軸線目測(ce)不得有明顯偏(piān)差.不得産生安(ān)裝應🌈力。
3.4對壓力(lì)、溫度測量精度(du)的要求
根據氣(qì)體狀态方程:
 
　　式(shì)中:V0爲标準狀态(tài)下的體積(m³);V爲工(gong)作狀态.下的體(tǐ)積(m³);p爲流🌈量計壓(ya)力檢測點處的(de)絕對壓力(kPa);Po爲标(biao)準大氣壓(kPa);T0爲标(biao)準🔞狀态💚下的絕(jue)對溫度(K);T爲介質(zhi)工況條件下的(de)絕對👌溫度(K);Z爲氣(qi)體壓縮因子。
　　從(cóng)公式可以看出(chū),誤差主要集中(zhōng)在壓力、溫度的(de)檢👉測👉精☁️度兩方(fāng)面,在發現流量(liàng)、溫度、壓力值與(yǔ)實.際偏差較大(dà)或示值🛀🏻不穩定(ding)時,或與以前經(jīng)驗數值存在較(jiào)大偏差時，要及(jí)時處理。
3.5帶機械(xiè)讀數渦輪流量(liang)計的要求
　　對于(yu)有機械讀數帶(dai)修正儀的渦輪(lún)流量計，除抄取(qu)标況體積值😄之(zhī)外,同時應該及(ji)時比對基表讀(dú)數與修正儀上(shang)的工🔞況流量是(shi)否一緻,兩者正(zheng)常情況下應該(gai)是相差不大的(de)。
3.6流量計拆卸要(yào)求
　　工藝管道檢(jian)修時應拆下流(liu)量計,然後用幹(gan)淨的布把流量(liàng)計兩端包好,防(fang)止污物、鐵屑等(děng)落人流量計将(jiang)渦輪葉片損壞(huài)。
3.7流量計的日常(chang)檢查
　　爲保證渦(wo)輪流量計長期(qi)正常工作,應加(jiā)強儀表的運行(hang)檢查,監測葉輪(lún)旋轉情況，如聲(sheng)音異常應及時(shí)📧卸下檢查💁傳感(gǎn)器内部零件,渦(wo)輪軸承磨損嚴(yan)重或葉片損📱壞(huài)的,必🐆須維修☔更(gèng)換,并重新檢定(dìng)。
3.8流量計的日常(cháng)維護
　　有潤滑油(you)或清洗液注人(rén)口的傳感器,應(ying)按要求定期注(zhù)人潤滑油或清(qīng)洗液,保證葉輪(lún)良好運行。在無(wu)潤滑油情況下(xià)長期連續運行(háng),勢必造成緻命(ming)磨損,阻尼力增(zeng)加而📞導緻運行(hang)變慢,計量結果(guǒ)産生負差并且(qie)影響使用壽命(mìng)。
4建議
　　爲保證氣(qì)體渦輪流量計(ji)的現場計量性(xìng)能,需要正确使(shǐ)用流量計,并進(jìn)一步深入不同(tong)介質和壓力标(biāo)🤟準裝置檢🐕定渦(wō)輪流量計的差(chà)異,以及影響渦(wo)輪流量計測量(liàng)誤差的關鍵⛹🏻‍♀️因(yin)素,以🌈指導現場(chang).流量計的使用(yong),保證🈚流量計現(xian)場計量量值的(de)準确可靠。

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