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　　[摘要]：隨著天然氣的廣泛應(yīng)用, 天然氣計量成為人們關(guān)注的話題。本文主要介紹了渦輪流量計在天然氣流量計中的應(yīng)用以及存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方式方法，最終提出了我國未來天然氣計量的發(fā)展趨勢，旨在能夠為我國天然氣事業(yè)奠定一定的理論基礎(chǔ)。

　　[關(guān)鍵詞]：天然氣 渦輪流量計 計量 應(yīng)用 趨勢

　　一 引言

　　21世紀(jì)為天然氣的世紀(jì)天然氣是優(yōu)質(zhì)的燃料和化工原料。它廣泛用于玻璃制品生產(chǎn), 發(fā)電, 氮肥生產(chǎn), 城市燃?xì)? 是一種理想的清潔能源, 是國家的重要能源命脈之一, 在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位。隨著社會的進(jìn)步, 人們活動的活躍, 能源面臨著越來越短缺, 因此合理利用能源, 有效開展節(jié)約能源的課題就擺在人們面前, 就天然氣來講, 通過精確的計量, 是減少天然氣浪費的有效途徑之一。本文主要介紹了渦輪流量計在天然氣流量計中的應(yīng)用以及存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方式方法。

　　二 渦輪變送器的工作原理及注意事項

　　渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。被測流體沖擊渦輪葉片, 使渦輪旋轉(zhuǎn), 渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化, 即流量大, 渦輪的轉(zhuǎn)速也大, 再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖, 經(jīng)前置放大器放大后, 送入顯示儀表進(jìn)行計數(shù)和顯示, 根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動, 并沖擊渦輪葉片時, 便有與流量qv、流速V 和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上, 推動渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時, 葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線, 改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理, 在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動的電勢信號, 此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。其中, qv 為流體的體積總量, N 為變送器產(chǎn)生的脈動總數(shù); ξ為流量系數(shù)。ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù), 不同的儀表有不同的ξ,并隨儀表長期使用的磨損情況而變化; 其含義是單位體積流量通過變送器時, 變送器的輸出的脈沖數(shù)。渦輪變送器輸出的脈沖信號, 經(jīng)前置于放大器放大后, 送入顯示儀表, 就可以實現(xiàn)流量的測量。

　　在渦輪流量計的使用過程中有如下注意事項：

　　( 1) 安裝渦輪流量計前, 管道要清掃。被測介質(zhì)不潔凈時, 要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住, 測不出流量來。

　　( 2) 拆裝流量計時, 對磁感應(yīng)部分不能碰撞。

　　( 3) 投運前先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查, 確定儀表接線無誤, 接地良好, 方可送電。

　　( 4) 安裝渦輪流量計時, 前后管道法蘭要水平, 否則管道應(yīng)力對流量計影響很大。

　　三 渦輪流量計在實際應(yīng)用中存在的問題及相關(guān)建議

　　由于各種因素的影響，渦輪流量計在實際應(yīng)用的過程中還是存在一些問題的。常見的問題有：無信號、運轉(zhuǎn)速度忽慢忽快、渦輪流量計不計數(shù)、負(fù)偏差增加(準(zhǔn)確度降低)以及設(shè)計流量與實際流量不匹配等等。針對上述問題可以提出如下建議：

　　1、對于無信號的情況，要先檢查電源，檢查電源沒問題后再對渦輪流量計本身進(jìn)行檢查，并判斷是一次儀表還是二次儀表的故障，如果二次儀表沒有問題，則檢查信號線是否正確連接，如果仍然無信號輸出，也有可能是流體的流速太慢或者傳感器出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致檢測不到信號。

　　2、對于運轉(zhuǎn)速度忽慢忽快的情況，首先可以通過調(diào)整儀表系數(shù)來控制速度，如果儀表系數(shù)變化較大，也可以檢查插入桿深度是否恰當(dāng)，大多數(shù)情況下，是由于葉輪無法運轉(zhuǎn)，流量計內(nèi)部含有污物，可以使用鹽酸來清洗污物。

　　3、由于燃?xì)庵泻谢覊m、蔡、煤焦油等雜質(zhì), 所以裝人油過濾器, 可以使這些雜質(zhì)溶于油中, 然后過濾后的氣體再進(jìn)人渦輪流量計, 這樣不但使渦輪流量計運行, 而且可以保證精度。

　　4、作為速度式流量計，隨著運行時間的增加(通常在運行兩年后)，內(nèi)部軸承會逐漸磨損，容易造成葉輪轉(zhuǎn)速變慢(與正常相比)，計量負(fù)偏差增大，從而引起計量偏少的現(xiàn)象，對大流量的計量影響尤為突出。建議改善方式：與生產(chǎn)廠家及代理商積極溝通，進(jìn)行有針對性的維護(hù)或者干脆定期更換軸承。

　　5、在計量管理中，常常會遇到流量表設(shè)計流量與實際流量不匹配的問題：要么設(shè)計流量過大，起步流量高，投產(chǎn)后造成小流量時不能正常計量甚至不計量(俗稱“大馬拉小車”);要么設(shè)計流量過小而造成過載運行甚至流量計損壞(俗稱“小馬拉打車”)。避免上述問題的發(fā)生，需要在儀表選型前，充分掌握下游用氣單位及用氣設(shè)備的負(fù)荷情況，考慮到相關(guān)的影響因素;同時，運行中隨著用氣情況的變化對計量表也要作相應(yīng)調(diào)整。這些也是對輸差控制的一項重要手段。

　　6、應(yīng)根據(jù)具體的腐蝕情況而定, 一般冬季半個月, 其他季節(jié)稍長些(1 一2 個月)。傳感器在工作過程中, 葉輪的轉(zhuǎn)速很高, 即使在潤滑良好的情況下, 仍有摩擦產(chǎn)生, 在使用一段時間后, 應(yīng)換軸承并重新標(biāo)定。

　　四 天然氣計量發(fā)展趨勢

　　隨著中國加入WTO, 外資企業(yè)不斷進(jìn)人我國天然氣市場以及引進(jìn)國外天然氣的可能性、天然氣計量與國際接軌即將成為面對面的現(xiàn)實, 其計量觀念與發(fā)展趨勢也將由此而發(fā)生系列變化。分析表明, 下一步我國天然氣計量將向以下方面發(fā)展:

　　計量方式向自動化、智能化、遠(yuǎn)程化計量方式發(fā)展;

　　單一數(shù)據(jù)管理向計量系統(tǒng)管理方向發(fā)展;

　　檢定方式、量值溯源從靜態(tài)單參數(shù)向動態(tài)多參數(shù)溯源發(fā)展;

　　計量方式從體積計量向能量計量發(fā)展;

　　儀表選型從單一儀表向多元化儀表發(fā)展。

　　計量管理從事后計量糾紛解釋向事前過程管理發(fā)展隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人們越來越重視天然氣計量。因此, 人們對天然氣計量在管理觀念上正發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,不僅對現(xiàn)場計量器具的使用及相應(yīng)人員進(jìn)行管理, 并從事后計量糾紛解釋向加強(qiáng)事前儀表采購選型、安裝使用、過程控制、質(zhì)量監(jiān)督、數(shù)據(jù)管理、實流檢定的管理轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

　　相關(guān)期刊推薦：《計量與測試技術(shù)》(月刊)1974年創(chuàng)刊，本著實用第一、基層第一的辦刊宗旨，融計量技術(shù)、計量管理、計量與經(jīng)濟(jì)、計量與質(zhì)量和計量信息為一體的綜合性、通用性、實用性科技刊物。雜志的主要任務(wù)是宣傳國家對計量工作的方針政策;推廣計量管理的先進(jìn)經(jīng)驗;研討計量與經(jīng)濟(jì)、計量與質(zhì)量關(guān)系;介紹計量測試新技術(shù)、新儀器和新成果;報道國內(nèi)外計量、測試動態(tài)，普及計量基礎(chǔ)知識。