摘(zhai)要:文章根(gen)據流量計(ji)的分界流(liu)量與量程(cheng)比、最大允(yun)許誤差之(zhi)間的緊密(mi)關系,成功(gong)地進行了(le)流量計的(de)選型,在保(bao)證流量計(ji)計量精度(du)的前提下(xia)降低了分(fen)界流量,符(fu)合了标準(zhun)要求。通過(guo)案例可以(yi)了解到合(he)理地利用(yong)分界流量(liang),不僅可以(yi)擴大流⛱️量(liang)計的測量(liang)範圍,還可(ke)以降低流(liu)量計的起(qi)步流量。對(dui)涉及到分(fen)界流量的(de)速度式流(liu)量計,在流(liu)量計選型(xing)時應充🔱分(fen)考慮、利🤟用(yong)分界流量(liang),使得流量(liang)計的能力(li)在現場實(shi)踐中得到(dao)充分發揮(hui)。
1概述
自GB/T21391—2008《用(yong)氣體渦輪(lun)流量計
測(ce)量天然氣(qi)流量》開始(shi)實施以來(lai),氣體渦輪(lun)流量計在(zai)👨❤️👨天然氣❓工(gong)業中的應(ying)用越來越(yue)廣泛。渦輪(lun)流量計是(shi)一👈種速🔴度(du)式㊙️流量計(ji),具有精度(du)高(現多爲(wei)0.5級或1.0級),結(jie)構簡單,耐(nai)壓高,量程(cheng)比大(一般(ban)量程比Qmin:Qmax=1:10,最(zui)大可達Qmin:Qmin=1:50),重(zhong)複性好,維(wei)修方便✍️等(deng)優點。它廣(guang)泛應用于(yu)石油、化❌工(gong)、工業鍋爐(lu)、燃氣調壓(ya)站、天然氣(qi)輸配氣管(guan)網、城市燃(ran)氣等領域(yu),且🧑🏾🤝🧑🏼被廣泛(fan)使用于貿(mao)易計量。在(zai)歐洲和美(mei)國渦輪流(liu)量計是繼(ji)孔闆流量(liang)計之後的(de)第二個法(fa)定天然氣(qi)流量計,已(yi)經發展爲(wei)多品🚩種、多(duo)規格、批量(liang)生産規模(mo)的天然氣(qi)流量計,标(biao)準規範也(ye)十分完備(bei)。
在我國現(xian)行有效的(de)氣體渦輪(lun)流量計标(biao)準中,對
渦(wo)輪流量計(ji)
的計量性(xing)能技術要(yao)求是量程(cheng)範圍内高(gao)區和低區(qu)🧡的最✨大允(yun)許誤差要(yao)有所區别(bie),因此标準(zhun)不可避免(mian)🏃♂️地都涉及(ji)到分界流(liu)㊙️量。不同的(de)氣體渦輪(lun)流量計标(biao)🙇🏻準對分界(jie)流量的定(ding)義和規定(ding)有所不同(tong),如何利用(yong)分界流量(liang)選擇合适(shi)🐇的流量計(ji)是設計者(zhe)、使用者應(ying)該關注的(de)問題。
2現行(hang)氣體渦輪(lun)流量計标(biao)準中關于(yu)分界流量(liang)的規定
我(wo)國現行有(you)效的的氣(qi)體渦輪流(liu)量計标準(zhun)有GB21391—2008《用氣體(ti)渦輪♉流量(liang)計測量天(tian)然氣流量(liang)》、GB/T18940—2003《封閉管道(dao)中的氣體(ti)流量的測(ce)量渦輪流(liu)量計》、JJG1037—2008《渦輪(lun)流量計檢(jian)定規程》,在(zai)以上三個(ge)标準中對(dui)💯分界流量(liang)的規定分(fen)别如下。
2.1GB21391—2008《用(yong)氣體渦輪(lun)流量計測(ce)量天然氣(qi)流量》
在GB21391—2008《用(yong)氣體渦輪(lun)流量計測(ce)量天然氣(qi)流量》對分(fen)界流量有(you)明确🍉的定(ding)義,即低于(yu)該流量要(yao)采用擴展(zhan)誤差限的(de)流量🔱值。标(biao)準第5.2條從(cong)最大允許(xu)誤差和量(liang)程比兩方(fang)面☔對分界(jie)流量做出(chu)了規定,且(qie)明确了量(liang)程比👄是在(zai)最大💋允許(xu)誤差範圍(wei)内流量計(ji)的最小流(liu)量和最大(da)流量之比(bi)。該标準中(zhong)對渦輪流(liu)量計要求(qiu)的最大允(yun)許誤差🌈如(ru)表1所示,量(liang)程比與分(fen)界流量9,的(de)關系如表(biao)2所示。
2.2GB/T18940—2003《封閉(bi)管道中的(de)氣體流量(liang)的測量渦(wo)輪流量計(ji)》在GB/T18940—2003《封☔閉♍管(guan)道中的氣(qi)體流量的(de)測量渦輪(lun)流量計》中(zhong)沒有明确(que)定義分界(jie)流量,僅在(zai)标準第8.1條(tiao)規定:所有(you)流量計在(zai)其💋指定的(de)流量範圍(wei)内,最大允(yun)許♈誤差應(ying)爲±1%。當最小(xiao)流量qmin小于(yu)0.2qmin時,在qmin~0.2qmin範圍(wei)内的最大(da)允許誤差(cha)爲±2%。這⛷️表明(ming)該标準👉認(ren)爲0.2qmin是氣體(ti)渦輪流量(liang)計最大允(yun)許誤差的(de)分界點,即(ji)流量計的(de)分界流量(liang)爲0.2qmin。
2.3JJG1037—2008《渦輪流(liu)量計檢定(ding)規程》
JJG1037—2008《渦輪(lun)流量計檢(jian)定規程》适(shi)用于
液體(ti)渦輪流量(liang)計
和氣體(ti)的渦輪流(liu)量計的檢(jian)定,該标準(zhun)對分界流(liu)量也有明(ming)确🚶♀️的💯定義(yi),即在最大(da)流量和最(zui)小流量之(zhi)間的流量(liang)值,它将流(liu)量範圍分(fen)割成最大(da)允許誤差(cha)的🌈不同的(de)兩個區,即(ji)“高區”和“低(di)區”。規程第(di)5.1.1條規定:氣(qi)體㊙️渦輪流(liu)量計在規(gui)定的流量(liang)範圍内精(jing)度等級、最(zui)大允許誤(wu)差應🌈符合(he)表3的規定(ding),對分界流(liu)量&的規定(ding)如⛱️表4所示(shi)0
從表3、表4可(ke)知,精度等(deng)級高于0.5級(ji)的渦輪流(liu)量計,不設(she)😘分界流🔴量(liang),在天然氣(qi)貿易計量(liang)中常用的(de)精度等級(ji)🧑🏾🤝🧑🏼等于或低(di)于
0.5級渦輪(lun)流量計
,均(jun)采用分界(jie)流量分段(duan)處理,可根(gen)據分界流(liu)量判斷最(zui)大允許誤(wu)差的突變(bian)點,且分界(jie)流量和流(liu)量計的量(liang)程比也有(you)緊密聯系(xi)。
從以上三(san)個渦輪流(liu)量計标準(zhun)和規程分(fen)界流量的(de)🏃🏻♂️界✉️定可知(zhi),流量計的(de)分界流量(liang)屬于人爲(wei)的劃分,其(qi)目的是爲(wei)🔞了擴大渦(wo)輪流量計(ji)的量程比(bi),同時又不(bu)⛱️讓最小流(liu)量偏離線(xian)性區太遠(yuan),因此流量(liang)計的分界(jie)流量對渦(wo)輪流量計(ji)最大允許(xu)誤差的判(pan)定有着關(guan)鍵性的影(ying)響.
3分界流(liu)量在流量(liang)計選型中(zhong)的應用
渦(wo)輪流量計(ji)的分界流(liu)量和量程(cheng)比、最大允(yun)許誤差有(you)着🎯緊密的(de)關系,使得(de)在選用渦(wo)輪流量計(ji)時分界流(liu)量起着至(zhi)關重要的(de)作☁️用。例如(ru),在選用渦(wo)輪流量計(ji)時,爲确保(bao)流量計的(de)最大允許(xu)誤差滿足(zu)GB/T18603—2014《天然氣計(ji)量系統♉技(ji)術要求》表(biao)B.1不同等級(ji)的計量系(xi)統中精度(du)等級的要(yao)求,需要考(kao)慮流量計(ji)在分界流(liu)量以下範(fan)圍運行時(shi)流量計的(de)允許誤差(cha)。通過以下(xia)案例,讀者(zhe)更容易理(li)解分💘界流(liu)量的重要(yao)性。
3.1配氣站(zhan)流量計初(chu)次選型
某(mou)配氣站設(she)計能力(标(biao)準參比條(tiao)件)達到A級(ji)計量系統(tong)的要求,根(gen)⛱️據GB/T18603—2014《天然氣(qi)計量系統(tong)技術要求(qiu)》附錄B.1,計量(liang)系統需要(yao)配備精度(du)等級1.0級的(de)流量計才(cai)可滿足标(biao)準要💛求。
該(gai)配氣站在(zai)标準參比(bi)條件下的(de)來氣量爲(wei)450~7.5x104Nm3/h,流量量程(cheng)比爲👨❤️👨1:167,量🛀🏻程(cheng)👉比過大,無(wu)法選擇單(dan)一流量計(ji)用來計🚶♀️量(liang)全量程流(liu)量,最終采(cai)用計量系(xi)統多路并(bing)聯分段計(ji)量的方式(shi)。根⁉️據來氣(qi)壓力、溫度(du)、組分,計算(suan)出流量✌️計(ji)在工作🍉條(tiao)件下的計(ji)量範圍爲(wei)100~3400m3/h。設計者考(kao)慮在小流(liu)量範圍時(shi)選擇兩套(tao)精度等級(ji)爲1.0級😍、口徑(jing)爲DN100、規格爲(wei)G400的渦輪流(liu)量🌈計,其計(ji)量範圍是(shi)32~650m3/h,其中一套(tao)做備用流(liu)量計(此處(chu)暫不涉及(ji)大流量情(qing)況)。
由表1可(ke)知,流量計(ji)在分界流(liu)量至最大(da)流量之間(jian)時(q1≤q≤qmin)精度等(deng)級🏃🏻♂️可達到(dao)1.0級,在最小(xiao)流量和分(fen)界流量之(zhi)間💛時(qmin≤q≤qt)流量(liang)計的精度(du)等級降低(di)至2.0級。選擇(ze)的兩套渦(wo)輪♉流量計(ji)量程比同(tong)爲1:20,根據表(biao)2可以得出(chu):
q1=0.2qmax
計算得出(chu)該流量計(ji)的分界流(liu)量值爲:
q1=130m3/h
流(liu)量計在工(gong)作條件下(xia)的計量範(fan)圍爲100~3400m3/h,則流(liu)量計存🐉在(zai)着在用氣(qi)量最低值(zhi)和分界流(liu)量(100~130m3/h)範圍運(yun)行的時間(jian)段。流量計(ji)在分界流(liu)量🍓以下範(fan)圍運行,精(jing)度等級🌐隻(zhi)能保證在(zai)2.0級,無法達(da)到精度等(deng)級1.0級🈲的要(yao)求,不滿🥰足(zu)GB/T18603—2014《天然氣計(ji)量系統☂️技(ji)術要求》對(dui)A級計量系(xi)統的規定(ding)。
此時出現(xian)分界流量(liang)高于用戶(hu)用氣量最(zui)低值而導(dao)緻流🌂量計(ji)選型無法(fa)滿足标準(zhun)要求的問(wen)題,設計者(zhe)需要重新(xin)考慮👨❤️👨流量(liang)計的選型(xing)。
3.2流量計二(er)次選型
查(cha)看流量計(ji)的選型數(shu)據發現,DN100渦(wo)輪流量計(ji)有三類G160、G250、G400,其(qi)流量範圍(wei)分别爲:G160(13~250)m3/h、G250(13/20~400)m3/h、G400(20/32~650)m3/h。此(ci)三類流量(liang)計在分界(jie)流量至最(zui)大流量之(zhi)間(9l專9在都(dou)可🛀達到精(jing)度等級爲(wei)1.0級的要求(qiu)。其中規格(ge)爲G250和G400的渦(wo)流量計除(chu)量程比爲(wei)1:20的常用規(gui)格外,還⁉️有(you)量程比爲(wei)1:30的規格,此(ci)時這兩類(lei)流量計的(de)流量範圍(wei)分别爲13~400m3/h、G400(20~650)m3/h。
根(gen)據表2、表4可(ke)知,渦輪流(liu)量計在量(liang)程比爲1:30時(shi),分界流量(liang)爲0.15qmax,因此從(cong)❓此處着手(shou),可以重新(xin)選擇既符(fu)合标準✊要(yao)求,又能滿(man)足現場生(sheng)産需求的(de)渦輪流量(liang)計。
在此次(ci)小流量範(fan)圍的流量(liang)計選型中(zhong)如果将量(liang)程比爲1:20的(de)渦輪流量(liang)計G400(32~650)m3/h換爲量(liang)程比爲1:30的(de)渦輪流量(liang)計G400(20~650)m3/h,其分界(jie)流量qt将由(you)0.20qmax降低至0.15qmax,可(ke)大幅度地(di)降低分界(jie)流量值,使(shi)得重新♈選(xuan)型後的流(liu)量計可滿(man)足标準要(yao)求。
根據表(biao)2,選用量程(cheng)比爲1:30的渦(wo)輪流量計(ji)後分界流(liu)量爲⚽:
qt=0.15qmax
計算(suan)得出此時(shi)流量計的(de)分界流量(liang)值爲:
qt=97.5m3/h
流量(liang)計經過重(zhong)新選型後(hou)的流量計(ji)分界流量(liang)值由原☂️來(lai)的130mm3/h降🏃♂️低至(zhi)97.5mm3/h,此時流量(liang)計計量範(fan)圍既可以(yi)覆蓋👨❤️👨用戶(hu)🔴小流量用(yong)氣,也可以(yi)滿足标準(zhun)對A級計量(liang)系統的規(gui)定,在用戶(hu)最小用氣(qi)量100m3/h以上時(shi)流量計精(jing)度等級可(ke)達到1.0級。而(er)且,選擇量(liang)程比爲1:30的(de)渦輪流量(liang)計後流量(liang)計的起步(bu)流量由32m3/h降(jiang)⁉️低至20m3/h,起步(bu)流量計更(geng)低,更有利(li)于流量計(ji)在小流量(liang)範圍的準(zhun)确計量。
3.3價(jia)格的差别(bie)
通過生産(chan)廠家了解(jie)到,在相同(tong)口徑、相同(tong)壓力等級(ji)的✊條件下(xia),量程比爲(wei)1:20的渦輪流(liu)量計與量(liang)程比爲1:30的(de)⭐渦輪流量(liang)計價💃🏻格相(xiang)❗差無💃🏻幾。從(cong)用戶角度(du)而言,選擇(ze)量程比爲(wei)1:30的流量計(ji)遠較選擇(ze)🔱量程比爲(wei)1:20的流量計(ji)👉更能解決(jue)問題,更值(zhi)🌈得投資。
4結(jie)束語
針對(dui)該配氣站(zhan)流量計初(chu)次選型失(shi)敗,根據流(liu)量計🔞的分(fen)界流量與(yu)量程比、最(zui)大允許誤(wu)差之間的(de)緊密關系(xi),将量程比(bi)1:20流量計換(huan)爲量程比(bi)1:30的流量計(ji),成功地在(zai)保證計量(liang)精度的⭐前(qian)提下降低(di)了流量計(ji)的分界流(liu)量數🍓值,符(fu)合了标準(zhun)要求💋。
(1)通過(guo)案例,可以(yi)了解到合(he)理地利用(yong)分界流量(liang),不僅☀️可以(yi)擴大流量(liang)計的測量(liang)範圍,還可(ke)以降低流(liu)量計的起(qi)步流量。
(2)通(tong)過案例,可(ke)以充分了(le)解到分界(jie)流量的重(zhong)要性,分👣界(jie)💚流量和量(liang)程比、最大(da)允許誤差(cha)之間的緊(jin)密關系,使(shi)得在選用(yong)渦輪流量(liang)計時分界(jie)流量能得(de)到更多關(guan)注。
(3)對速度(du)式流量計(ji)而言,不論(lun)是渦輪流(liu)量計還是(shi)
超聲流量(liang)計
都涉及(ji)到分界流(liu)量,因此在(zai)流量計選(xuan)型時應充(chong)分考慮🌐、利(li)用分界流(liu)量,使得流(liu)量計的能(neng)力在現場(chang)實踐中💞能(neng)得🈲到充分(fen)發揮。
以上(shang)内容來源(yuan)于網絡,如(ru)有侵權請(qing)聯系即删(shan)除!