測量天然氣流量計

天然氣流量計選型方法

　　我們都希望所選用的儀表能夠有高的準(zhǔn)確度，寬的流程比，小的壓力損失，可靠性高，重復(fù)性好等等，但是，十全十美的儀表是不存在的，都有各自的優(yōu)缺點，雖然不能達到我們的全部要求，但并不妨礙我們選擇合適的產(chǎn)品，通常情況下，儀表選用需考慮以下因素：
　　　 (1)　流量計性能：流量和總量、準(zhǔn)確度等級、重復(fù)性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號特性、響應(yīng)時間。
　　　 (2)　流體特性：流體溫度和壓力、流體密度、粘度、化學(xué)腐蝕和結(jié)垢、壓縮系數(shù)、多相流。
　　　 (3)　安裝要求：管道布置方向、上下游直管段、管徑、維護空間、管道振動、閥門位置、防護性配件、脈動流和非定常流、防攻擊破壞。
　　　 (4)　環(huán)境條件：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、防爆及其它安全性、電磁場干擾。
　　　 (5)　經(jīng)濟性：安裝費用、運行費用、檢定費用、維護費用、備件備品、其它性價比及技術(shù)服務(wù)因素。

測量天然氣流量計種類
　
　　　隨著計算機技術(shù)和微功耗芯片的不斷進步，使得流量儀表制造技術(shù)得以迅猛發(fā)展，過去在氣體流量測量中難以突破的障礙，現(xiàn)在已迎刃而解，近10年來出現(xiàn)了大量高準(zhǔn)確度，高性能的新型流量儀表，如氣體超聲波流量計、氣體質(zhì)量流量計以及大量現(xiàn)場顯示的智能化儀表。
目前，在天然氣流量計量領(lǐng)域(民用戶計量不在本文討論之列)，常用的流量計品種有：差壓式流量計、速度式流量計及容積式流量計，質(zhì)量流量計主要應(yīng)用于CNG加氣機上，工商業(yè)用戶極少使用，故不予討論。

天然氣流量計性能參數(shù)

    我們提出了需要重點關(guān)注的有關(guān)儀表性能參數(shù)，通過對這些性能指標(biāo)進行比較，來對這幾種儀表有一個全面的認(rèn)識，也為前期的儀表選型打下基礎(chǔ)。

根據(jù)以上選型關(guān)注內(nèi)容，本著經(jīng)濟、合理、實用原則，對適合測量天然氣流量計的幾種儀表選型說明如下：
　　　 (1)　差壓式流量計：計量裝置本身準(zhǔn)確度不高，流量范圍窄，需要使用不同規(guī)格管道并聯(lián)擴大量程，易造成較大附加誤差，現(xiàn)已由氣體渦輪流量計或氣體超聲波流量計代替，已逐步退出燃氣計量領(lǐng)域，現(xiàn)在還有少量城市門站使用。
　　　 (2)　齒輪天然氣流量計：儀表屬于容積式流量計，準(zhǔn)確度高，流量范圍很寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性好，具有溫度壓力補償，無需外供電源，極適合于城市燃氣餐飲和洗浴類工商業(yè)用戶使用。在中小流量范圍內(nèi)有較高的性價比。
　　　 (3)　渦輪天然氣流量計：儀表屬于速度式流量計，準(zhǔn)確度高，流量范圍寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性較好，具有溫度壓力補償，無需外供電源，極適合于城市燃氣餐飲和鍋爐類工商業(yè)用戶使用。在中大流量范圍內(nèi)有較高的性價比。
　　　 (4)　旋渦天然氣流量計：儀表屬于速度式流量計。準(zhǔn)確度不高，流量范圍窄，重復(fù)性一般，抗振性能差，具有溫度壓力補償，無需外供電源，適合于城市燃氣鍋爐類工商業(yè)用戶使用。在中流量范圍內(nèi)有較高的性價比。
　　　 (5)　氣體超聲波流量計：儀表屬于速度式流量計，準(zhǔn)確度高，流量范圍寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性較好，具有溫度壓力補償，需外供電源，適合于城市燃氣門站和大工業(yè)用戶使用。在超大流量范圍內(nèi)有較高的性價比。使用中應(yīng)防止斷電事故的發(fā)生。
　　　 (6)　膜式燃氣表：儀表屬于容積式流量儀表，準(zhǔn)確度不高，流量范圍極寬，重復(fù)性一般，穩(wěn)定性一般，無溫度壓力補償，適合于城市燃氣餐飲和洗浴類商業(yè)用戶使用。在小流量范圍內(nèi)有較高的性價比。

    天然氣作為一次能源，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升。為了保證天然氣生產(chǎn)及利用企業(yè)的貿(mào)易計量公正合理，維護貿(mào)易雙方的正當(dāng)權(quán)益，歐洲zui早制訂了EN 1776:1998《天然氣測量系統(tǒng)基本要求》。我國在這一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18603-2001《天然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求》。
　　　
　測量天然氣流量計天然氣計量系統(tǒng)具有下列主要特點和基本要求：
　　　 (1)　防爆要求：流體易燃易爆，可能的危險區(qū)域應(yīng)按GB 3836.1進行分級，在危險區(qū)域內(nèi)，任何儀表和電器設(shè)備選型和安裝都應(yīng)符合GB 3836的規(guī)定。
　　　 (2)　工況多樣性：天然氣城市門站、儲配站、各類用戶等各個環(huán)節(jié)都需要計量，不同的用氣位置氣體壓力差異很大。多氣源城市其燃氣組分也差異較大，甚至存在臟污流，氣液或氣液固等多相流體，因此，不同環(huán)節(jié)的流量測量應(yīng)了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論，
　　　 (3)　不同的準(zhǔn)確度要求：天然氣計量屬昂貴能源計量，而且流量值越大，涉及到的貿(mào)易結(jié)算金額越大。而所配置的計量儀表的價格與準(zhǔn)確度有關(guān)。準(zhǔn)確度越高，價格也越高，計量值相對較小的計量系統(tǒng)，一般承擔(dān)不起價格昂貴得多的高準(zhǔn)確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 

不同等級的天然氣計量系統(tǒng)儀表配備

　 　(4)　計量系統(tǒng)不同的輸出量類型和計量單位：計量系統(tǒng)由天然氣流量計和進行不同參數(shù)測量的變送器、流量計算及確定各輸出參數(shù)的轉(zhuǎn)換裝置組成，根據(jù)系統(tǒng)的組成和需要，輸出量可以是：標(biāo)準(zhǔn)體積流量、質(zhì)量流量和能量流量，其單位分別為：Nm³/h、kg/h、MJ/h。
　　(5)　天然氣組分變化：由天然氣組分變化引起的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度變化，壓縮因子變化，都將影響流量測量準(zhǔn)確度，因此在流量值大的計量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時取樣，進行全組分分析或進行在線實時組分分析。
　　(6)　超壓縮因子變化：天然氣超壓縮因子Fz是區(qū)天然氣特性偏離理想氣態(tài)定律而導(dǎo)入的修正系數(shù)，超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應(yīng)實時計算其數(shù)值。

天然氣流量計使用技巧

齒輪天然氣流量計
(1)　選型：燃氣設(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%～70%。表前必須配過濾器，一般設(shè)計為垂直安裝，上進下出。無需前后直管段。
(2)　安裝：儀表安裝應(yīng)端正牢固。橫平豎直，一般有支撐，不受應(yīng)力影響，安裝時應(yīng)避免碰傷。儀表安裝前先與過濾器連接好。吹動腰輪，觀察轉(zhuǎn)動是否靈活。嚴(yán)禁帶表焊接法蘭，嚴(yán)禁帶表吹掃管線，嚴(yán)禁野蠻裝卸施工。安裝前，應(yīng)預(yù)制與儀表相同尺寸的管段，代替儀表進行安裝，待焊接法蘭、吹掃、打壓、試漏等所有工作完畢后，再拆下管段，換上儀表，充分保護計量器具不受傷害。
(3)　維護：儀表要求有壓啟動(尤其是高壓時)，防止流量急劇變化，造成計量器具損壞，管道壓力不得超過儀表壓力傳感器的使用范圍。儀表安裝完畢后加注潤滑油到窗口刻線位置，拆表前應(yīng)先排空潤滑油，油位不足時及時補充。定期清洗過濾器，注意及時更換電池。

渦輪天然氣流量計
　　　 (1)　選型：燃氣設(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%附近。表前必需配過濾器。一般設(shè)計為水平安裝。需要前后直管段。
　　　 (2)　安裝：注意事項同腰輪流量計。
　　　 (3)　維護：儀表要求有壓啟動(尤其是高壓時)，防止流量急劇變化，造成計量器具損壞，管道壓力不得超過儀表壓力傳感器的使用范圍。定期加注潤滑油，定期清洗過濾器，注意及時更換電池。