天然氣常用流量計(jì)

隨著天然氣的廣泛使用，各種不同使用狀況和需求對(duì)流量計(jì)量的要求有很大的差別，同時(shí)，由于氣體的可壓縮性，流量的測(cè)量，氣體要比液體困難得多。若要求氣體計(jì)量達(dá)到相當(dāng)高的精度，則計(jì)量?jī)x表的經(jīng)濟(jì)投入必然巨大。因此合理選擇測(cè)量方法及功能、特性、經(jīng)濟(jì)適用的流量?jī)x表是非常必要的。

天然氣常用流量計(jì)有氣體渦輪流量計(jì)、卡門(mén)渦街流量計(jì)和旋進(jìn)漩渦流量計(jì)

三種儀表均屬速度式流量計(jì)。氣體渦輪流量計(jì)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、量程比較寬、反應(yīng)迅速、壓損小，但安裝使用(表前需安過(guò)濾器和整流器)和軸承耐磨性的要求較高；漩渦流量計(jì)是儀表內(nèi)部無(wú)活動(dòng)機(jī)件、壽命長(zhǎng)、準(zhǔn)確度高、量程比寬，但流速分布情況和脈動(dòng)流、振動(dòng)對(duì)測(cè)量有不同程度影響。
一、氣體渦輪流量計(jì)工作原理：當(dāng)被氣體流經(jīng)渦輪體時(shí)，氣體推動(dòng)帶有螺旋形導(dǎo)磁葉片的葉輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)由鐵磁材料制成的葉片旋經(jīng)固定在殼體上的磁感應(yīng)或信號(hào)檢出器中的磁鋼時(shí)，引起磁路中磁阻的周期性變化，并在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生近似正弦波的電脈沖信號(hào)，在渦輪儀表規(guī)定的流量范圍內(nèi)，脈沖信號(hào)的頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量成正比，將此脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)積算顯示部分運(yùn)算、處理可顯示出流量。
二、卡門(mén)渦街流量計(jì)工作原理：在流體管道內(nèi)插入一根非線型的柱狀物(圓柱或三角柱)，當(dāng)氣體流經(jīng)并達(dá)到一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，柱狀物的下游即產(chǎn)生兩列不對(duì)稱而有規(guī)律的交替漩渦，漩渦的頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量成正比，通過(guò)檢出器、放大和轉(zhuǎn)換器，可獲得流體的流量。
三、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)工作原理：當(dāng)氣體沿著軸向進(jìn)入流量計(jì)入口，螺旋錐體強(qiáng)迫流體旋轉(zhuǎn)，形成漩渦流經(jīng)文丘利管旋進(jìn)、節(jié)流、加速，在中心軸線處形成高速旋轉(zhuǎn)的渦核，到了擴(kuò)散器，因壓力的變化產(chǎn)生回流，使渦核轉(zhuǎn)折偏離軸線，形成錐旋線進(jìn)動(dòng)。若儀表有關(guān)的幾何形狀和尺寸設(shè)計(jì)合理，檢測(cè)點(diǎn)的螺旋漩渦進(jìn)動(dòng)頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量在很寬的流量范圍內(nèi)成正比，經(jīng)過(guò)放大整形成電脈沖信號(hào)，傳輸至顯示部分，即可運(yùn)算出流體的流量。

天然氣流量計(jì)量中實(shí)用的儀表的特性分析
一、渦街流量計(jì)就具有著其他流量計(jì)所沒(méi)有的技術(shù)*優(yōu)勢(shì)，例如：1）由于該型流量計(jì)的核心部件的感測(cè)元件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，不需要依靠轉(zhuǎn)動(dòng)件來(lái)帶動(dòng)，所以這類(lèi)流量計(jì)的操作、維護(hù)等都非常方便，非常實(shí)用于天然氣管線這種具有高度危險(xiǎn)性的場(chǎng)所；2）由于電子信息技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，該型流量計(jì)在完成測(cè)量、記錄后，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，便于進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和檢查；3）由于該型流量計(jì)的特殊構(gòu)造以及功能多樣化，所以其可以適用于復(fù)雜條件下，適應(yīng)能力非常強(qiáng)。
二、氣體渦輪流量計(jì)在所有流量計(jì)中屬最高精確的流量計(jì)，目前在國(guó)際天然氣計(jì)量領(lǐng)域應(yīng)用也較為普遍。其特點(diǎn)是準(zhǔn)確度較高，無(wú)零點(diǎn)漂移，抗*力好，量程比較寬，所需的直管段較短，占地面積小。但是氣體渦輪流量計(jì)對(duì)被測(cè)介質(zhì)的清潔度要求很高，由于渦輪流量計(jì)的葉輪容易損壞，所以一般要求流量計(jì)前安裝過(guò)濾器，且在投運(yùn)操作上也有很高的要求，這導(dǎo)致渦輪流量計(jì)的后期維護(hù)量增加。
三、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的主要特點(diǎn)：1、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。
2、就地顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量。
3、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)采用新型信號(hào)處理放大器和*的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動(dòng)和管道振動(dòng)所產(chǎn)生的干擾信號(hào)，大大提高了流量計(jì)的抗*力，使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4、*時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之功能，無(wú)論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,可永jiu性保存。
5、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池長(zhǎng)期供電運(yùn)行,是理想的無(wú)需外電源就地顯示儀表。
6、防盜功能可靠，具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動(dòng)。
7、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn)，安裝方便。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)產(chǎn)品類(lèi)型
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)根據(jù)其測(cè)量對(duì)象的不同，分為“智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)”和“蒸汽型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)”。
智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)采用*的微處理技術(shù)，具有功能強(qiáng)、流量范圍寬、操作維修簡(jiǎn)單，安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的*水平?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、煤炭等行業(yè)各種氣體的計(jì)量。
蒸汽型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)采用*的雙探頭旋進(jìn)式流量傳感器技術(shù)，抗*力強(qiáng)，精確度高、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不易腐蝕，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高、穩(wěn)定性好，維修量小。
智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)可以測(cè)量各種氣體，而蒸汽型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)則只能測(cè)量蒸汽。

氣體渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)型式
(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)宜選用反推式渦輪流量計(jì)。因?yàn)榉赐剖浇Y(jié)構(gòu)在一定流量范圍內(nèi)可使葉輪處于浮游狀態(tài)，軸向不存在接觸點(diǎn)，無(wú)端面摩擦和磨損，可延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
(2)按管道連接方式選型，流量計(jì)有水平和垂直安裝兩種方式，水平安裝與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接;小口徑和高壓管道選用螺紋連接;夾裝連接只適用于低壓中小管徑;垂直安裝只有螺紋連接。
(3)按環(huán)境條件選型，考慮溫度、濕度的影響。天然氣計(jì)量要選擇本安型防爆渦輪流量計(jì)。
6、軸承：渦輪流量計(jì)的軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三類(lèi)材質(zhì)。天然氣計(jì)量?jī)x表軸承應(yīng)選用碳化鎢材料。

天然氣流量計(jì)分類(lèi)：
1、卡門(mén)旋渦式天然氣流量計(jì)：所謂卡門(mén)旋渦，是指在流體中放置一個(gè)圓柱狀或三角狀物體時(shí)，在這一物體的下游就會(huì)產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)的旋渦。
2、光學(xué)式卡門(mén)旋渦天然氣流量計(jì)：在產(chǎn)生卡門(mén)旋渦的過(guò)程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)導(dǎo)孔作用在金屬箔上，從而使其振動(dòng)，發(fā)光二極管的光照在振動(dòng)的金屬箔上時(shí)，光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號(hào)。
3、超聲波式卡門(mén)旋渦天然氣流量計(jì)：在卡門(mén)渦流發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對(duì)安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門(mén)渦流對(duì)空氣密度的影響，就會(huì)使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時(shí)間較無(wú)旋渦變晚而產(chǎn)生相位差。對(duì)此相位信號(hào)進(jìn)行處理，就可得到旋渦脈沖信號(hào)。
4、天然氣流量計(jì)的原理：在管道中心安放一個(gè)渦輪，兩端由軸承支撐．當(dāng)流體通過(guò)管道時(shí)，沖擊渦輪葉片，對(duì)渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)．在一定的流量范圍內(nèi)，對(duì)一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比．由此，流體流速可通過(guò)渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度得到，從而可以計(jì)算得到通過(guò)管道的流體流量。

如何保障保證天然氣計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠，保證氣體渦輪流量計(jì)長(zhǎng)期正常工作，已經(jīng)越來(lái)越成為關(guān)注的焦點(diǎn)。那么在安裝、使用和維護(hù)過(guò)程中應(yīng)注意哪些呢？
1、安裝渦輪流量計(jì)前，工藝管道要清掃干凈；
2、流體流向必須與流量計(jì)外殼上的箭頭指向*，不能裝反，并符合說(shuō)明書(shū)的安裝環(huán)境要求，尤其室外安裝應(yīng)有避陽(yáng)光直射和防雨淋措施；
3、渦輪流量計(jì)連接的前后管道的內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)口徑*，管道與流量計(jì)連接處不能有凸出物（如凸出的焊縫和墊片等）伸入管道內(nèi)，并注意管道軸線和流量計(jì)軸線保持同心；
4、流量計(jì)前應(yīng)安裝過(guò)濾器，以消除雜質(zhì)的影響。
5、渦輪流量計(jì)投運(yùn)前要*行儀表系數(shù)的設(shè)定，仔細(xì)檢查，確定流量計(jì)接線無(wú)誤、接地良好后方可送電；
6、定期對(duì)流量計(jì)進(jìn)行清洗、檢查和復(fù)校，有潤(rùn)滑油或清洗液注入口的流量計(jì)，應(yīng)按說(shuō)明書(shū)的要求定期注入潤(rùn)滑油或清洗液，以維護(hù)葉輪良好運(yùn)行；
7、監(jiān)查顯示儀表狀況，評(píng)估顯示儀表讀數(shù)，有異常要及時(shí)檢查；
8、保持過(guò)濾器暢通，過(guò)濾器堵塞情況可以從其入口、出口處壓力表讀數(shù)差的增大來(lái)判斷出，出現(xiàn)堵塞及時(shí)排除；
9、對(duì)于貿(mào)易結(jié)算用渦輪流量計(jì)，為保證計(jì)量的準(zhǔn)確可靠，必須定期進(jìn)行檢定。

智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在天然氣管道上安裝時(shí)有哪些要求呢？
1、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的外殼接地端子必須良好接地。
2、流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下游側(cè)。
3、流量計(jì)周?chē)荒苡袕?qiáng)的外磁場(chǎng)干擾及強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)。
4、流量計(jì)上、下游直管段長(zhǎng)度要求至少保證上游不小于5D，下游不小于2D。
5、在防爆、防塵、防水的環(huán)境中使用，流量計(jì)的接線端口必須使用防爆、防水接頭。
6、流量計(jì)安裝前應(yīng)根據(jù)流量計(jì)標(biāo)志，審核使用環(huán)境條件，確保流量計(jì)的流向、工作壓力等參數(shù)符合規(guī)定。
7、流量計(jì)安裝在室外時(shí)，應(yīng)在其上部加裝遮蓋物，以免雨水浸入和烈日曝曬而影響流量計(jì)的準(zhǔn)確計(jì)量和使用壽命。
8、為了保證流量計(jì)的測(cè)量精度，直管段必須與流量計(jì)內(nèi)孔同心，但直管段內(nèi)徑不得小于流量計(jì)的內(nèi)孔直徑。為了便于安裝使用，直管段內(nèi)徑可賂大于流量計(jì)內(nèi)徑。若被測(cè)氣體不含有較大的顆?；蜉^長(zhǎng)的纖維性雜物時(shí)，可以不安裝過(guò)濾器。

影響天然氣常用流量計(jì)合理選型的因素
1、儀表性能儀表性能包括準(zhǔn)確度、流量范圍、重復(fù)性、穩(wěn)定性、線性度、壓力損失、輸出信號(hào)特性、響應(yīng)時(shí)間等內(nèi)容。不同測(cè)量對(duì)象有各自測(cè)量的目的，在儀器性能方面的側(cè)重點(diǎn)不同，如貿(mào)易結(jié)算時(shí)對(duì)計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確度要求較高，生產(chǎn)過(guò)程控制連續(xù)測(cè)量時(shí)要求有良好的重復(fù)性，城市居民用戶對(duì)儀表流量范圍、壓力范圍要求不高，反之，管網(wǎng)輸氣干線和支線則要求高壓力、大流量的計(jì)量?jī)x表，而一些大型的企業(yè)用戶可能需要對(duì)使用氣體的情況實(shí)施在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這就要求智能型儀表等。
2、天然氣流體特性天然氣是指蘊(yùn)藏于地層中的烴類(lèi)和非烴類(lèi)氣體的混合物，其密度比空氣小，無(wú)色、無(wú)味，具有可燃燒且熱值高、可壓縮、可液化等特性。若單從天然氣的基本特性看，其計(jì)量?jī)x表可選擇的范圍十分廣泛，可以說(shuō)，所有的氣體流量計(jì)均可用于天然氣計(jì)量。
3、安裝要求不同結(jié)構(gòu)原理的計(jì)量?jī)x表對(duì)安裝要求差異很大，如安裝方向和流動(dòng)方向、上下游直管段長(zhǎng)度、管道振動(dòng)、維護(hù)空間等，用戶應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行選用
4、環(huán)境條件計(jì)量?jī)x表應(yīng)在規(guī)定的溫度、濕度等環(huán)境條件下運(yùn)行，用于爆炸性、腐蝕性等危險(xiǎn)環(huán)境或電磁干擾環(huán)境時(shí)，應(yīng)有相應(yīng)的防護(hù)措施，如儀表外殼具有防腐性、防水性、氣密性等。
5、價(jià)格因素天然氣商業(yè)用戶在選擇計(jì)量?jī)x表時(shí)，除了考慮儀表自身的價(jià)格外，還應(yīng)充分考慮安裝費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、檢定/校準(zhǔn)費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素，科學(xué)合理的選擇性價(jià)比高的儀表。