[摘(zhāi)要]随着(zhe)天然氣(qì)的廣泛(fan)應。天然(rán)氣計量(liàng)成爲人(rén)們關注(zhù)的話題(tí)🎯。本文主(zhǔ)要介紹(shao)了渦輪(lún)流量計(jì) 、超聲波(bō)流量計(jì) 在天然(ran)氣計量(liang)中的應(ying)用及存(cún)在的主(zhǔ)要問題(tí)，并提出(chu)了相應(yīng)的解決(jue)方式方(fāng)法。闡叙(xù)了我國(guó)未來天(tiān)然氣計(ji)量的發(fā)展趨勢(shì)。
1前言
　　21世(shi)紀爲天(tian)然氣的(de)世紀,天(tiān)然氣是(shì)優質的(de)燃料和(hé)化工原(yuán)料❓。它廣(guǎng)泛用于(yu)玻璃制(zhì)晶生産(chǎn)，發電，氮(dàn)肥生産(chǎn)，城市燃(ran)氣，是一(yī)種理想(xiǎng)的清潔(jie)能源，是(shì)國家的(de)重要能(néng)源命脈(mo)之一，在(zai)國民經(jing)濟發展(zhan)中占有(yǒu)重要的(de)地位。随(sui)着社會(hui)的進步(bu)，人們活(huó)動的活(huó)躍，能源(yuán)面臨着(zhe)越來越(yue)短缺，因(yīn)此合理(lǐ)利用能(néng)源，有效(xiào)開展節(jiē)約能☀️源(yuán)的課題(tí)就擺在(zai)人們面(mian)前，就天(tian)然氣來(lái)講，通過(guo)精♋确的(de)計量，是(shi)減少天(tiān)然氣😄浪(làng)費的有(you)效途徑(jìng)之一。
2渦(wō)輪流量(liàng)計與超(chao)聲波流(liu)量計的(de)工作原(yuán)理
2.1渦輪(lun)流量計(jì)
　　渦輪流(liu)量計由(you)渦輪、軸(zhou)承、前置(zhi)放大器(qi)、顯示儀(yi)表組🚩成(chéng)⛱️。
　　被測流(liú)體沖擊(ji)渦輪葉(yè)片，使渦(wo)輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的(de)轉速随(suí)流🏃🏻‍♂️量的(de)變化而(er)變化，即(jí)流量大(da)，渦輪的(de)轉速也(yě)大🈲，再經(jing)磁電轉(zhuan)換裝置(zhì)把渦輪(lún)的轉速(su)轉換爲(wei)相應頻(pín)🔞率的電(diàn)脈沖，經(jīng)前置放(fàng)大器放(fang)大後，送(song)入顯示(shì)儀表進(jìn)行計數(shu)和顯示(shì)，根🍉據單(dān)位時🌈間(jian)内的脈(mo)沖數和(he)累❤️計脈(mò)沖數即(jí)可求出(chū)瞬時流(liu)量和累(lei)積流量(liàng)。
　　渦輪變(bian)送器的(de)工作原(yuan)理是當(dāng)流體沿(yán)着管道(dào)的軸🐉線(xian)方向流(liú)動🏃‍♂️，并沖(chòng)擊渦輪(lún)葉片時(shi)。便有與(yu)流量qv.流(liu)速V和流(liú)🈲體密☎️度(dù)p桑積成(cheng)比例的(de)力作用(yòng)在葉片(pian)上，推動(dong)渦輪旋(xuan)轉。在渦(wo)輪旋轉(zhuan)的同時(shí)，葉片周(zhōu)期性地(dì)切割👅電(diàn)磁鐵産(chǎn)生的磁(ci)力線，改(gai)變線圈(quan)的磁通(tōng)量。根據(jù)電☎️磁感(gǎn)應原理(li)，在線圍(wei)内将感(gǎn)應出脈(mo)動🏃‍♂️的電(diàn)勢信号(hào)，此脈動(dòng)信号的(de)頻率與(yǔ)被測流(liú)體的流(liu)量成正(zheng)比。
　　渦輪(lún)變送器(qì)輸出的(de)脈沖信(xìn)号，經前(qian)置于放(fàng)大器放(fang)📧大後，送(sòng)入顯示(shi)儀表，就(jiù)可以實(shi)現流量(liàng)的測量(liàng)。
2.2超聲流(liu)量計
　　其(qí)工作原(yuán)理一超(chāo)聲波在(zai)流動的(de)流體中(zhōng)傳播時(shí)就載，上(shang)流體流(liú)速的信(xìn)息。因此(cǐ)通過接(jiē)收到的(de)超聲波(bo)就可🔴以(yi)檢測出(chu)🐕流體的(de)流速，從(cóng)而換算(suan)成流量(liang)。
　　超聲波(bo)流量計(jì)由超聲(sheng)波換能(neng)器、電子(zǐ)線路及(jí)流量顯(xian)示和累(lèi)積系統(tong)3部分組(zu)成。超聲(shēng)波發射(shè)換能器(qì)将電能(neng)轉換爲(wèi)超聲波(bo)能量，并(bìng)将其發(fa)射到被(bèi)測流體(ti)中，接收(shōu)器按.收(shōu)到的超(chāo)聲波信(xìn)号，經電(diàn)子線路(lù)啟大😍并(bìng)轉換爲(wèi)代表流(liu)量的電(dian)信号🈲，供(gong)給顯示(shi)和積算(suan)儀表進(jìn)行顯示(shi)㊙️和積算(suan)，這樣就(jiu)實現了(le)流量的(de)檢測和(hé)顯示。
3渦(wo)輪流量(liang)計、超聲(shēng)波流量(liang)計優、缺(quē)點比
較(jiao)及應用(yong)中霄注(zhu)意的問(wèn)題
3.1優、缺(quē)點比較(jiao)
渦輪流(liú)量計優(you)點:
(1)正确(que)，在所有(yǒu)流量計(jì)儀表中(zhong)屬于精(jing)确的流(liu)量儀表(biǎo):
(2)重複性(xing)好:
(3)無零(líng)點漂移(yi)，抗幹擾(rao)性好:、
(4)測(ce)量範圍(wéi)度寬;
(5)結(jie)構緊湊(còu)。
缺點:.
(1)不(bú)能長期(qī)保持校(xiào)準特性(xìng):
(2)流體物(wu)性對流(liu)量特性(xing)影響較(jiao)大超聲(shēng)波流量(liang)計優點(diǎn)🌈:
(1)檢測件(jian)是一段(duan)無阻礙(ài)物的圓(yuán)管,結構(gòu)簡單、無(wu)可動部(bu)件、無壓(ya)力🧑🏽‍🤝‍🧑🏻損失(shi)井且免(mian)維護。
(2)适(shì)用的流(liu)量範圍(wéi)大(量程(cheng)比寬爲(wèi)40:1,最高可(kě)達100:1)。
(3)精度(dù)高(≤士0-5%),重(zhong)複性好(hǎo),線性好(hǎo)。
(4)具有雙(shuang)向測量(liàng)功能,且(qiě)雙向測(cè)量的精(jing)度相同(tong)。
(5)有強大(da)的自檢(jian)和自診(zhěn)斷功能(neng)。缺點:
(1)在(zài)傳播時(shí)間法時(shí)，隻能用(yòng)于清潔(jie)液體和(he)氣體，而(er)在多普(pǔ)勒法時(shí)，測量含(hán)有-定量(liang)懸浮顆(ke)粒和氣(qi)池的液(yè)體:
(2)多普(pu)勒法測(cè)量正确(que)率不高(gao)。.
(3)現場應(ying)用較少(shǎo)
3.2運用過(guò)程中需(xū)要注意(yi)的問題(tí)
爲了保(bǎo)障渦輪(lun)流量計(ji)的正常(cháng)運行，在(zài)其運用(yong)的曆程(cheng)🤞中應🛀注(zhù)🚶重以下(xia)幾個問(wen)題:
3.2.1渦輪(lun)流量計(jì)對被測(cè)介質有(you)嚴厲的(de)請求
(1)渦(wo)輪流量(liàng)計個别(bié)隻用于(yú)計量低(di)粘度的(de)單相流(liu)體。
(2)用渦(wō)輪流量(liang)計計量(liàng)的介質(zhì)流體應(yīng)處于素(su)流狀況(kuàng)。
(3)目前大(dà)多數渦(wo)輪流量(liàng)計的軸(zhou)承爲球(qiú)體軸承(cheng)，因而對(dui)被測介(jie)質的幹(gan)淨度有(you)很高的(de)請求。
3.2.2渦(wō)輪流量(liàng)計口徑(jìng)的抉擇(ze)應注重(zhòng)的問題(tí)
　　在抉擇(ze)渦輪流(liu)量計的(de)口徑時(shi)，應使介(jie)質的工(gong)況流量(liàng)在流量(liang)計測量(liang)規模的(de)15%-70%之間。當(dang)被測介(jiè)質流量(liang)處于所(suo)選流量(liang)計測量(liàng)規模的(de)15%以下時(shi)，介質流(liu)體在管(guǎn)道中流(liú)🌏速遲緩(huan)處于層(ceng)流狀況(kuàng)，流量計(jì)🈲的測量(liang)線性⛷️變(bian)差，難以(yǐ)到達請(qǐng)求的計(ji)量正确(què)。當介質(zhì)工況流(liu)量♌大于(yú)所抉擇(zé)流量計(jì)測量規(gui)模的70%時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速将變(biàn)的很大(dà)，減速軸(zhou)承和支(zhī)架的磨(mó)損，影響(xiǎng)渦輪流(liu)量計的(de)運用壽(shòu)命。
3.2.3渦輪(lún)流量計(jì)在裝置(zhi)中應注(zhù)重的問(wen)題
(1)介質(zhì)流體流(liu)速散布(bù)不平均(jun)和旋渦(wō)流是影(ying)響渦輪(lun)流量計(jì)測量正(zheng)确的重(zhong)要起因(yin)，要清除(chu)流速不(bú)平均和(he)旋鍋流(liú)則須要(yào)在渦輪(lun)流量計(ji)前端有(you)足夠長(zhǎng)的直管(guan)段。
(2)渦輪(lun)流量計(jì)的裝置(zhi)點不能(néng)有激烈(liè)的機械(xiè)震驚和(he)強的電(dian)💘磁攪擾(rao)。
(3)渦輪流(liu)量計在(zai)裝置方(fang)法上能(néng)夠是程(cheng)度、傾斜(xié)、垂直裝(zhuang)置，随裝(zhuāng)💃🏻置方法(fǎ)的不同(tóng)，若要想(xiang)取得正(zheng)确的測(cè)量，必需(xū)♍采取程(chéng)度裝置(zhi)。
3.2.4培修和(he)校驗應(yīng)注重的(de)問題
(1)渦(wō)輪流量(liàng)計是拆(chāi)卸周密(mi)的精細(xi)儀表，改(gai)換配件(jiàn)或是從(cong)新拆卸(xiè)後都會(huì)引起儀(yi)表系數(shu)的變更(geng)，因而爲(wèi)保障測(cè)量💰的正(zhèng)确在改(gǎi)換⛱️配件(jian)或是從(cong)新拆卸(xie)後都應(yīng)從新校(xiao)驗并更(gèng)改儀表(biǎo)系數。
(2)渦(wō)輪流量(liang)計随運(yùn)行的時(shí)光增加(jiā)或改換(huàn)部件其(qi)儀🙇‍♀️表系(xì)數會發(fā)作轉變(biàn)，因而必(bì)須要對(duì)渦輪流(liu)量計進(jin)❓行校驗(yan)。
3.3超聲波(bō)流量計(jì)量在應(yīng)用中，需(xu)要注意(yì)以下幾(ji)個方面(mian)🔞的👣問題(tí)👈
3.3.1正确的(de)選擇
　　這(zhe)是超聲(shēng)波流量(liàng)計能夠(gou)正常工(gong)作的基(ji)礎。如果(guo)選型🏃‍♀️不(bú)當，或會(huì)💛造成流(liu)量無法(fa)測量，或(huò)者用戶(hu)使用不(bu)便等後(hòu)果。
3.3.2合理(lǐ)的安裝(zhuāng)
　　換能器(qì)安裝不(bu)合理是(shi)超聲波(bō)流量計(jì)不能正(zheng)常工作(zuo)的主要(yao)✉️原因:安(an)裝換能(neng)器需要(yao)考慮位(wèi)置的确(què)定和方(fāng)式的選(xuan)擇兩個(gè)問題。确(què)定位置(zhì)時除保(bǎo)證足夠(gou)的上、下(xià)遊直管(guan)段外，尤(you)其要注(zhu)意換能(néng)💁器盡量(liàng)避開🚶有(you)變頻器(qi)☁️、電焊機(ji)等污染(ran)電影的(de)場合。
3.3.3及(ji)時核對(duì)
　　對于現(xiàn)場安裝(zhuang)固定式(shì)超聲波(bo)流量計(ji)數量大(dà)。範圍廣(guǎng)🚶‍♀️的🌍用戶(hù)，可以配(pei)備-一台(tai)同類型(xíng)的 便攜(xié)式超聲(shēng)波流量(liàng)計 ，用于(yu)核校現(xiàn)場儀表(biǎo)的情況(kuang)。
3.4二次僅(jǐn)表、色講(jiǎng)分析僅(jǐn)對渦輪(lun)流量計(ji)、超聲波(bo)流量計(jì)的影🐉響(xiǎng)
　　由于天(tiān)然氣是(shì)一種可(kě)壓縮性(xing)流體，作(zuò)爲-次檢(jiǎn)測儀表(biǎo)的流量(liang)💰計本身(shen)僅僅能(neng)夠檢測(cè)工況下(xià)的氣體(tǐ)體積量(liàng)🛀🏻，無法給(gěi)出💃統一(yī)狀态下(xia)的氣體(tǐ)體積量(liàng)，給天然(ran)氣的計(jì)量帶來(lai)很大的(de)♌不便。爲(wei)了更正(zheng)确的計(jì)量，必須(xu)有一種(zhong)可以在(zai)線檢測(ce)氣體的(de)溫度、壓(yā)力和流(liú)量‼️信号(hào)，井進行(háng)❓壓縮因(yin)子自動(dong)修正和(he)流㊙️量自(zì)動跟蹤(zong)🥵補償，将(jiang)工況體(ti)積量轉(zhuan)換成标(biāo)準狀态(tài)體積量(liang)的儀🐆器(qì)，在這種(zhǒng)背景下(xià)💜就産生(sheng)❓了體積(ji)修正儀(yi)，也就是(shì)天然氣(qi)計量的(de)二次儀(yi)👣表。
　　體積(ji)修正儀(yi)主要用(yòng)來在線(xiàn)檢測氣(qi)體的溫(wēn)度、壓力(lì)、流量等(deng)🆚信号🙇🏻，并(bing)進行壓(ya)縮因子(zǐ)自動修(xiu)正和流(liú)量自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，将㊙️工(gōng)況體積(ji)量轉換(huan)成标準(zhǔn)狀态體(tǐ)積量的(de)儀表"。
　　由(yóu)于體積(ji)修正儀(yi)作爲天(tiān)然氣流(liu)量計量(liàng)的二次(cì)儀💁表，其(qi)正确在(zài)很大程(cheng)度上受(shòu)流量檢(jiǎn)測元件(jiàn)(一般爲(wei)♊渦輪💞流(liú)量計)的(de)限制。其(qí)前絕大(dà)多數的(de)天然氣(qi)公司👣在(zài)天然氣(qi)到達用(yong)戶時🚶‍♀️都(dōu)采用在(zài)調壓器(qi)後安裝(zhuang)渦輪流(liú)量計，這(zhe)樣做的(de)🔞好處是(shì)防止管(guǎn)道壓力(li)變化對(dui)📧計量結(jie)果産生(shēng)影響，可(kě)以使計(ji)量更加(jiā)正确。
　　在(zài)天然氣(qì)計量交(jiao)接過程(chéng)中,爲實(shí)現交接(jiē)的統一(yī)和使用(yòng)❤️方🏒便,使(shi)數據具(ju)有可比(bi)性,需嬰(yīng)計量标(biāo)況下的(de)流量,而(ér)在工況(kuàng)和标況(kuàng)之間轉(zhuan)換時除(chú)了受溫(wēn)度和壓(yā)力的♊影(yǐng)響外,壓(ya)縮因子(zǐ)也會産(chǎn)生一定(dìng)的影響(xiang),目前場(chang)站超💘聲(shēng)流量計(ji)計量用(yòng)到的氣(qi)體組分(fèn)主要通(tōng)過在線(xian)氣相色(sè)譜儀實(shi)時檢測(ce)得到的(de)。
　　而色譜(pǔ)法是利(lì)用混合(hé)物中各(gè)組分的(de)不同的(de)物理或(huo)化學性(xing)質達到(dao)分離的(de)目的。分(fen)離後的(de)組分可(kě)以進行(háng)💋定性或(huo)定量分(fèn)析，有時(shi)分離和(he)測定同(tóng)時進行(hang)，有時先(xiān)分離後(hou)測定。
　　色(sè)譜分析(xi)儀的目(mu)的，在于(yu)分析外(wai)輸天然(rán)氣的組(zǔ)分，提供(gong)📐給流量(liàng)計算機(ji)補償，以(yǐ)獲取流(liu)經流量(liang)計的正(zhèng)🔴确體積(jī)流量，可(ke)⭐以采取(qu)定期使(shi)用化驗(yàn)室的色(se)譜分析(xī)儀對🔴天(tian)然氣組(zǔ)分進🍓行(háng)分析，使(shǐ)其計量(liang)數據更(geng)加正确(que)。.
4未來發(fa)展趨勢(shì)
　　随着中(zhōng)國加入(rù)WTO，處資企(qi)業不斷(duàn)進人我(wǒ)國天然(ran)氣市場(chang)以及引(yin)進國外(wai)天然氣(qì)的可能(néng)性、天然(rán)氣計量(liang)與國際(jì)接軌✉️即(jí)将成爲(wei)面對面(miàn)的現實(shí)"，其計量(liang)觀念與(yǔ)發展趨(qu)勢也将(jiāng)由此而(ér)發生系(xì)😄列變化(hua)。分析表(biǎo)明，下一(yi)步我國(guó)天然氣(qi)計量将(jiang)向以♻️F七(qi)方面發(fā)🔆展:
(1)計量(liàng)方式向(xiàng)自動化(huà)、智能化(huà)、遠程化(huà)計量方(fang)式發展(zhan)
　　由于電(dian)子技術(shù)，計算機(jī)以及互(hù)聯網技(jì)術的迅(xun)猛發展(zhan)，天然氣(qi)計量已(yǐ)逐步向(xiàng)在線、實(shi)時、智能(neng)靠近，同(tóng)時依靠(kao)網絡技(jì)術♊實現(xian)遠程👉化(huà)通訊。控(kòng)制和管(guan)理。
(2)檢定(dìng)方式、量(liàng)值溯源(yuan)從靜态(tài)單參數(shù)向動态(tài)多參數(shù)瀝源發(fā)展
　　過去(qù)流量計(jì)檢定方(fāng)式通常(chang)采用檢(jian)定靜态(tai)單參數(shu)方法，随(suí)♍着國📱内(nèi)國外實(shí)流檢定(dìng)技術的(de)成熟，天(tian)然氣流(liú)量❌量值(zhí)溯源正(zhèng)逐📐步向(xiang)👈實流檢(jian)定方向(xiàng)發展，即(jí)以實際(jì)天然氣(qì)介質、在(zài)接近實(shi)際現場(chǎng)工況等(děng)條件下(xià)對流量(liang)的分參(can)數如壓(yā)力、溫度(du)、氣質組(zu)分和流(liú)量總♍量(liang)進行動(dòng)态量值(zhi)溯源。
(3)儀(yi)表選型(xing)從單一(yī)儀表向(xiang)多元化(hua)儀表發(fa)展
　　過去(qù)流量儀(yí)表選型(xing)比較單(dan)一，近幾(jǐ)年随着(zhe)對流量(liàng)計的研(yan)究和開(kai)發，不同(tong)的流量(liang)計有不(bú)同的特(tè)點和适(shì)應範圍(wei)，流量儀(yi)表選型(xing)由此呈(chéng)現從單(dān)一儀表(biǎo)向多元(yuan)化儀表(biao)方向發(fā)展。
(4)計量(liang)标準由(you)單一标(biāo)準向多(duō)重标準(zhun)發展
　　我(wo)國天然(ran)氣計量(liang)标準不(bu)斷發展(zhan)、豐富和(hé)完善，結(jie)合🧡國外(wài)标準後(hou)我國流(liu)量計量(liàng)标準已(yǐ)基本構(gou)成完整(zhěng)🤟的體系(xì)，正逐步(bu)由單--标(biāo)準向多(duo)重标準(zhun)發展。
(5)計(ji)量方式(shì)從體積(jī)計量向(xiàng)能量計(jì)量發展(zhan)
　　我國天(tian)然氣貿(mào)易計量(liàng)方法是(shi)在法定(dìng)的質量(liang)指标下(xià)按體積(ji)⭐計量。随(suí)若市場(chang)經濟的(de)不斷完(wan)善，要求(qiu)我國天(tiān)然氣貿(mao)易㊙️計量(liàng)方法盡(jin)快與國(guo)際接軌(gui)，有關天(tian)然氣倫(lun)🐅量計量(liàng)🏒成爲發(fā)🐆展趨勢(shì)。
(6)單一數(shù)據管理(li)向計量(liàng)系統管(guan)理方向(xiàng)發展
　　單(dān)一數據(jù)管理具(jù)有諸多(duo)缺點。計(ji)算機技(jì)術的發(fā)展給天(tiān)然氣計(jì)量系統(tong)管理創(chuàng)造了良(liáng)好的條(tiáo)件。天然(ran)氣計🔞量(liang)管理從(cóng)影響☔測(ce)量結果(guo)的各個(gè)方面、各(gè)個環節(jie)進行㊙️全(quán)過程💞的(de)、動态的(de)、科學管(guan)理。
(7)計量(liang)管理從(cong)事後計(ji)量糾紛(fēn)解釋向(xiàng)事前過(guo)程管理(li)發展随(suí)着市場(chang)經濟的(de)發展，人(ren)們越來(lai)越重視(shi)天然🍉氣(qi)計量。因(yin)此，人們(men)對天然(ran)氣計量(liàng)在管理(li)觀念上(shang)正發生(shēng)根本性(xìng)轉變，不(bú)僅對現(xian)場計量(liàng)器具的(de)使用及(jí)相應人(rén)員🌈進行(háng)管理，并(bìng)從事後(hou)計量糾(jiu)紛✏️解釋(shi)向加強(qiáng)事前儀(yí)表采購(gòu)選型、安(an)🏃🏻裝使用(yong)、過程控(kòng)制、質量(liàng)監督、數(shù)據管理(lǐ)、實流檢(jiǎn)定的管(guan)理轉變(bian)和發展(zhan)。
5總結
　　随(suí)着天然(ran)氣的進(jin)一步廣(guang)泛利用(yong)，因内一(yi)些流量(liang)計雖🚶然(rán)有成熟(shu)的标準(zhun)以及檢(jiǎn)測計量(liàng)技術，但(dan)由于工(gong)況條🐕件(jiàn)限制及(ji)用戶對(dui)燃氣性(xing)質的認(ren)可，不可(ke)避免存(cun)在一些(xie)問題。因(yīn)此完善(shàn)我國💘的(de)計量方(fāng)式及采(cǎi)用和借(jie)鑒國外(wài)的先進(jin)的計量(liang)方式勢(shì)在必行(háng)。

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