摘要：我(wo)國正式(shi)步入天(tian)然氣時(shi)代，其中(zhong)在天然(ran)氣計量(liang)上，大量(liang)使用的(de)是渦輪(lun)流量計(ji) ，這是一(yi)種結構(gou)簡單、體(ti)積小、量(liang)程比寬(kuan)、重複性(xing)好和精(jing)度高的(de)流量計(ji)，适合用(yong)在貿易(yi)計量和(he)氣體流(liu)量量值(zhi)傳遞中(zhong)。但在實(shi)際運用(yong)中，卻易(yi)因工藝(yi)流程不(bu)正确等(deng)問題而(er)出現測(ce)♈量誤差(cha)，這将會(hui)影響到(dao)天然氣(qi)供需雙(shuang)方的利(li)益。對此(ci)，本文筆(bi)者結合(he)相關知(zhi)識☎️，舉例(li)淺析天(tian)然氣計(ji)量誤⚽差(cha)及其改(gai)進措施(shi)。
0引言
　　目(mu)前，我國(guo)天然氣(qi)流量計(ji)量主要(yao)使用的(de)是渦輪(lun)流量🤟計(ji)，其🈲采用(yong)的是動(dong)量矩守(shou)恒定律(lü)，即：渦輪(lun)在天然(ran)🈲氣進⛱️入(ru)流量計(ji)🈲時轉動(dong)，其💋中天(tian)然氣的(de)流量與(yu)渦輪的(de)轉速按(an)比例變(bian)動，則可(ke)根據渦(wo)輪的轉(zhuan)速來計(ji)算天然(ran)氣的流(liu)量，并顯(xian)示在儀(yi)表🙇🏻上。
　　渦(wo)輪流量(liang)計主要(yao)由渦輪(lun)、整流器(qi)、發生器(qi)、計數器(qi)、磁💰耦合(he)⛷️、壓力管(guan)嘴、溫度(du)管嘴、輔(fu)助葉輪(lun)、高頻脈(mo)沖及高(gao)低頻脈(mo)沖發生(sheng)器等組(zu)成。與其(qi)他流量(liang)計相比(bi)，渦輪流(liu)量計具(ju)有體🌍積(ji)小、結構(gou)簡單、量(liang)程比寬(kuan)、脈沖量(liang)輸出、安(an)裝維修(xiu)方便、重(zhong)複性好(hao)及精度(du)高等優(you)點。因此(ci)，在正常(chang)條件🈚下(xia)，渦輪流(liu)量計的(de)測量精(jing)🙇🏻度均可(ke)滿足标(biao)準要求(qiu)，但⛱️在實(shi)際應用(yong)中，卻多(duo)因工藝(yi)流程設(she)計和操(cao)作問題(ti)而出現(xian)測量誤(wu)差。
1天然(ran)氣計量(liang)誤差的(de)成因
　　圖(tu)1所示爲(wei)DN80氣體渦(wo)輪流量(liang)計的現(xian)場工藝(yi)流程圖(tu)。
　　根據氣(qi)量統計(ji)表得出(chu)，下遊氣(qi)量在2015年(nian)2、3月的輸(shu)差爲-5%，這(zhe)明顯高(gao)于計量(liang)管理規(gui)定的±3%，因(yin)此可判(pan)定這一(yi)渦輪流(liu)量計存(cun)在問題(ti)。通過拆(chai)卸發現(xian)，渦輪流(liu)量計的(de)‼️零部件(jian)均無粉(fen)碎或破(po)損現象(xiang)，但通過(guo)标定卻(que)發現，渦(wo)輪流量(liang)計存在(zai)較大的(de)誤差，究(jiu)其成因(yin)如下：

1.1工(gong)藝流程(cheng)的操作(zuo)不當
　　根(gen)據圖2，渦(wo)輪流量(liang)計的前(qian)後均設(she)有閥門(men)及其作(zuo)用是通(tong)🥵過開關(guan)🛀🏻操作來(lai)切換生(sheng)産工藝(yi)流程，且(qie)在工藝(yi)上，這2個(ge)閥門應(ying)選設❗球(qiu)閥，其中(zhong)閥門1、2處(chu)應分别(bie)裝設手(shou)動球👨‍❤️‍👨閥(fa)和電㊙️動(dong)球閥。因(yin)此，操作(zuo)人員在(zai)流程操(cao)作時，如(ru)若無法(fa)有效控(kong)制閥門(men)1、2的💃🏻開閥(fa)速度💋，渦(wo)輪流量(liang)計将會(hui)産生瞬(shun)時高流(liu)，并打碎(sui)流量計(ji)的内部(bu)葉輪或(huo)引起其(qi)他零⛷️部(bu)件受損(sun)，從而導(dao)緻渦輪(lun)流量計(ji)在工作(zuo)時産✔️生(sheng)測量誤(wu)差。
1.2下遊(you)用氣量(liang)失穩
　　研(yan)究發現(xian)，如正向(xiang)下遊正(zheng)常供氣(qi)，且下遊(you)用氣量(liang)較🏃小及(ji)距離下(xia)遊門站(zhan)較近時(shi)，一旦下(xia)遊用氣(qi)量瞬間(jian)劇增，會(hui)增大渦(wo)❓輪流量(liang)計到下(xia)遊門站(zhan)這一管(guan)段的壓(ya)差。此時(shi)，利用🌈流(liu)體力學(xue)原理便(bian)可知，天(tian)然氣會(hui)大量補(bu)充下🤩遊(you)，這無疑(yi)🐇會在瞬(shun)間增快(kuai)渦輪流(liu)量計的(de)🐆轉速，且(qie)這一轉(zhuan)速遠超(chao)其額定(ding)工作轉(zhuan)速，從而(er)造成🐪渦(wo)輪流量(liang)計的零(ling)部件受(shou)損，并最(zui)終影響(xiang)其測量(liang)精度。
1.3氣(qi)質因素(su)的影響(xiang)
　　在天然(ran)氣計量(liang)中，氣質(zhi)因素對(dui)渦輪流(liu)量計測(ce)量精度(du)的影響(xiang)尤其明(ming)顯，其中(zhong)包括天(tian)然氣中(zhong)的雜質(zhi)等。在案(an)例項目(mu)中，計量(liang)分輸站(zhan)屬于過(guo)路分輸(shu)計量中(zhong)間站，即(ji)其既需(xu)向下遊(you)用戶供(gong)氣，還需(xu)在夏季(ji)正輸時(shi)，注氣入(ru)儲氣庫(ku)，同時在(zai)冬季反(fan)輸時從(cong)儲氣庫(ku)采🍉氣，但(dan)冬季采(cai)💛氣的氣(qi)質較差(cha)，即在天(tian)然氣中(zhong)夾有雜(za)質。對此(ci)，雖在渦(wo)輪流量(liang)計前裝(zhuang)有分離(li)器，但仍(reng)無法徹(che)底淨化(hua)天然氣(qi)，這時其(qi)中的雜(za)質顆粒(li)便會反(fan)複撞㊙️擊(ji)葉輪、軸(zhou)承等零(ling)📞部件，從(cong)而造成(cheng)零🈲部件(jian)位移偏(pian)移或本(ben)體❓損壞(huai)，并最終(zhong)影響到(dao)🤟渦輪流(liu)量計的(de)測量☁️精(jing)度。
2天然(ran)氣計量(liang)誤差的(de)改進
　　在(zai)天然氣(qi)計量中(zhong)，渦輪流(liu)量計測(ce)量誤差(cha)的成因(yin)具有㊙️多(duo)樣性，其(qi)中以工(gong)藝流程(cheng)設計和(he)操作不(bu)當爲主(zhu)要原因(yin)。據此，提(ti)出如🏃🏻下(xia)改進建(jian)議：
2.1更換(huan)渦輪流(liu)量計中(zhong)損壞的(de)零部件(jian)
　　在渦輪(lun)流量計(ji)中，損壞(huai)的零部(bu)件包括(kuo)齒輪和(he)磁耦💜合(he)，因此需(xu)先将其(qi)更換，再(zai)重新檢(jian)定。
2.2調整(zheng)工藝流(liu)程操作(zuo)
　　鑒于工(gong)藝流程(cheng)的正确(que)操作對(dui)渦輪流(liu)量計測(ce)量精度(du)的影響(xiang)⭕尤其明(ming)顯，則建(jian)議調整(zheng)工藝流(liu)程的操(cao)作，具體(ti)如下：首(shou)先🌈，确定(ding)閥門2的(de)關閉狀(zhuang)态；其次(ci)，手動開(kai)啓閥門(men)⛱️1，并保證(zheng)開啓的(de)速度緩(huan)慢且耗(hao)時約爲(wei)5min，特别是(shi)在初啓(qi)時，更應(ying)将閥門(men)的開啓(qi)速度放(fang)♌緩，以免(mian)因開閥(fa)速度過(guo)快而在(zai)管線中(zhong)形成超(chao)速渦流(liu)，這将會(hui)對渦輪(lun)系統🌈造(zao)成沖擊(ji)，注意整(zheng)流器在(zai)調整急(ji)速氣體(ti)流态時(shi)的時長(zhang)🍓不得過(guo)短，以免(mian)極㊙️不規(gui)則氣流(liu)對葉⛹🏻‍♀️輪(lun)造成沖(chong)擊損壞(huai)及引起(qi)軸承改(gai)變，從而(er)保持渦(wo)輪系統(tong)的動平(ping)衡狀态(tai)；第三，天(tian)✊然氣從(cong)渦輪流(liu)量計中(zhong)通過的(de)速度應(ying)≤25m/s及其最(zui)大過負(fu)荷應≤30s、最(zui)大流量(liang)應💘≤1.2qmax（q爲流(liu)量，m3?h-1），在這(zhe)一條件(jian)下，進行(hang)⛹🏻‍♀️閥門1、2間(jian)管段沖(chong)壓，注意(yi)沖壓的(de)速度應(ying)足夠緩(huan)慢；第四(si)❤️，手動開(kai)啓閥門(men)2，注意放(fang)緩閥門(men)2的開啓(qi)速度，并(bing)按下遊(you)沖壓管(guan)線長1km内(nei)耗時4min來(lai)計算開(kai)啓時長(zhang)，對于管(guan)線長＞1km的(de)情況，應(ying)在4-8min内進(jin)🧡行調整(zheng)，其中在(zai)初啓✏️時(shi)的速度(du)尤其要(yao)緩慢，以(yi)免因瞬(shun)時流速(su)過高而(er)損壞渦(wo)輪中的(de)葉輪。
2.3穩(wen)定下遊(you)用氣量(liang)
　　渦輪損(sun)壞的重(zhong)要原因(yin)之一便(bian)是下遊(you)的非正(zheng)常用氣(qi)，其中與(yu)下遊場(chang)站的近(jin)距離排(pai)布更爲(wei)加重這(zhe)一影響(xiang)。因此，應(ying)設法穩(wen)🚶定下遊(you)的用氣(qi)量，具體(ti)可通過(guo)與下遊(you)用戶簽(qian)署協議(yi)來穩定(ding)供氣和(he)用氣，其(qi)中應明(ming)确規定(ding)下遊用(yong)戶的操(cao)作，即：如(ru)若下遊(you)場站需(xu)緊☁️急關(guan)斷，應按(an)操作規(gui)程進行(hang)啓輸操(cao)作🏒，以免(mian)管道中(zhong)🛀🏻天然氣(qi)的流速(su)劇增；如(ru)若下遊(you)用戶的(de)用氣量(liang)😘較大🍉，操(cao)作流程(cheng)進行啓(qi)輸操作(zuo)，如此便(bian)可從根(gen)本上防(fang)止下💃遊(you)用氣量(liang)不穩而(er)對渦輪(lun)流量計(ji)的正🏃‍♀️常(chang)工作造(zao)成不利(li)影響，從(cong)而保證(zheng)其測量(liang)精度。
2.4優(you)化過濾(lü)工藝
　　鑒(jian)于天然(ran)氣中雜(za)質對渦(wo)輪流量(liang)計的影(ying)響較大(da)，則建議(yi)在流量(liang)計前增(zeng)設過濾(lü)器，并提(ti)高其濾(lü)芯的技(ji)術指标(biao)，以保證(zheng)其對天(tian)然氣的(de)淨化效(xiao)果更佳(jia)及防止(zhi)雜質顆(ke)粒對軸(zhou)承、葉輪(lun)等零部(bu)件造成(cheng)破壞。
3結(jie)語
　　綜上(shang)，渦輪流(liu)量計是(shi)一種适(shi)合用在(zai)貿易計(ji)量和氣(qi)🐆體流❄️量(liang)🌈量值傳(chuan)遞中的(de)流量測(ce)量儀表(biao)，其在天(tian)然氣計(ji)量中的(de)應用🔞極(ji)具價值(zhi)。但發現(xian)，其計量(liang)精度将(jiang)會受制(zhi)于工藝(yi)流程的(de)設計與(yu)操作。結(jie)合🌍實際(ji)案例，提(ti)🌈出了4點(dian)改進建(jian)議：一是(shi)更換損(sun)壞的零(ling)部件，并(bing)對其❌進(jin)行重新(xin)檢定；二(er)是調整(zheng)工藝流(liu)程的💃🏻操(cao)作；三是(shi)穩定下(xia)遊用氣(qi)量；四是(shi)優化過(guo)濾工藝(yi)。通過觀(guan)察發現(xian)，渦輪流(liu)量計的(de)運作正(zheng)常🔞，但針(zhen)對其中(zhong)取消了(le)的旁⭐通(tong)流程設(she)計，存在(zai)一♋定的(de)不合理(li)性，具體(ti)應在不(bu)取🏃🏻消的(de)條件下(xia)，新增渦(wo)輪流量(liang)計自診(zhen)斷功能(neng)，以便随(sui)時判斷(duan)其工作(zuo)狀态。此(ci)外，在日(ri)常管維(wei)中，應保(bao)證渦🔴輪(lun)流量計(ji)的注油(you)頻度爲(wei)1次/月，注(zhu)意注油(you)的次數(shu)應♈視氣(qi)質條件(jian)而定，即(ji)氣質👄條(tiao)件越差(cha)，注油次(ci)數更多(duo)，如此方(fang)才能充(chong)分潤滑(hua)渦輪流(liu)量計的(de)軸承及(ji)維持其(qi)渦輪系(xi)統的🔞最(zui)佳動平(ping)衡狀态(tai)。

以上内(nei)容源于(yu)網絡，如(ru)有侵權(quan)聯系即(ji)删除!