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淺談天然氣流量儀表的選型
測量流體流量的儀表統(tǒng)稱為流量計或流量表。流量計是工業(yè)測量中重要的儀表之一。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對流量測量的準確度和范圍的要求越來越高,流量測量技術(shù)日新月異。為了適應各種用途,各種類型的流量計相繼問世。目前己投入使用的流量計已超過100種。
流量計選型是指按照生產(chǎn)要求,從儀表產(chǎn)品供應的實際情況出發(fā),綜合地考慮測量的安全、準確和經(jīng)濟性,并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規(guī)格。在保證儀表安全運行的基礎(chǔ)上,力求提高儀表的準確性和節(jié)能性。為此,不僅要選用滿足準確度要求的顯示儀表,而且要根據(jù)被測介質(zhì)的特點選擇合理的測量方式。為保證流量計使用壽命及準確性,選型時還要注意儀表的防振要求。在濕熱地區(qū)要選擇濕熱式儀表。正確地選擇儀表的規(guī)格,也是保證儀表使用壽命和準確度的重要一環(huán)。
 
1.儀表選型的步驟如下
①依據(jù)流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型(要有幾種類型以便進行選擇);②對初選類型進行資料及價格信息的收集,為深入的分析比較準備條件;③采用淘汰法逐步集中到1~2種類型,對五個方面因素要反復比較分析zui終確定預選目標。
流量儀表的選型主要考慮以下5個方面:①儀表性能方面。準確度、重復性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應時間、壓力損失等;②流體特性方面。溫度、壓力、密度、粘度、化學腐蝕、磨蝕性、結(jié)垢、混相、相變、電導率、聲速、導熱系數(shù)、比熱容,等嫡指數(shù)(流體流經(jīng)節(jié)流元件時,因為節(jié)流元件很短,其與外界的熱交換及摩擦生熱均可忽略,所以該過程可近似認為是等熵的.在此過程中,流體的壓力P與比容V的X次方的乘積為常數(shù),即PVx=常數(shù),X稱為等熵指數(shù));③安裝條件方面。管道布置方向,流動方向,檢測件上下游側(cè)直管段長度、管道口徑,維修空間、電源、接地、輔助設(shè)備(過濾器、消氣器)、安裝等;④環(huán)境條件方面。環(huán)境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等;⑤經(jīng)濟因素方面。儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。
 
2.主要采用的流量儀表主要有
節(jié)流式差壓流量計,氣體旋進旋渦流量計,氣體渦輪流量計等。
2.1節(jié)流式差壓流量計
利用差壓測量流量的方法歷史悠久,比較成熟世界各國一般都用在比較重要的場合,約占各種流量測量方式的70%。差壓式流量計應用范圍特別**,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。
節(jié)流式差壓流量計優(yōu)點:①節(jié)流式差壓流量計中的標準孔板結(jié)構(gòu)易于復制,簡單牢固,性能穩(wěn)定可靠,價格低廉。無需實流校準就可使用,這在流量計中是少有的。②適用范圍**。既適用于全部單相
流體,也可測量部分混相流,如氣固、汽液、固液等。③高溫高壓大口徑和小流量均適用。④對振動不敏感,抗干擾能力特別優(yōu)越。
節(jié)流式差壓流量計局限性:①測量精確度在流量計中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯綜復雜,精確度難以提高。②范圍度窄,由于儀表信號(差壓)與流量為平方關(guān)系,一般范圍度僅3:1~4:1。
③現(xiàn)場安裝條件要求較高,如需較長的直管段(指孔板、噴嘴),一般難以滿足。④節(jié)流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié),易產(chǎn)生泄露、堵塞及凍結(jié)、信號失真等故障。
2.2氣體旋進旋渦流量計
旋進旋渦智能流量計是近幾年來我國企業(yè)以國外同類產(chǎn)品為導向,自行開發(fā)研制生產(chǎn)的一種集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償?shù)男乱淮悄芰髁坑?,它以?/span>適合中國國情、適中的產(chǎn)品價格、整體設(shè)備無可動部件,計量精度高、量程比寬、對前后直管段要求不高,而迅速應用于油田、城市貿(mào)易計量中,不足之處為壓力損失大,只適用于中小型輸配氣場站、儲罐站、高、中壓調(diào)壓站、高、中壓工業(yè)用戶計量使用。
旋進旋渦智能流量計使用時應安裝過濾器。安裝位置不應有振動,要遠離電磁干擾。室外安裝要防止雷電和太陽暴曬,經(jīng)常檢測供電電池。
2.3氣體渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導出流量或總量的儀表。
一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計的優(yōu)點:①高精度,在所有流量計中,屬于zui精確的流量計,②重復性好;③無零點擾能力好;④范圍度寬;⑤結(jié)構(gòu)緊湊。
渦輪流量計的缺點:①不能長期保持校準特性;②流體物性對流量特性有較大影響。該流量計在石油、各種液體及天然氣、煤氣等領(lǐng)域有著**應用。主要特點:準確度高,對于液體一般為±0.25%R-±0.5%R,而介質(zhì)為氣體,一般為±1%-±1.5%R;重復性好,短期重復性可達0.05%-0.2%,因此在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計。輸出脈沖頻率信號,無零點漂移,抗干擾能力強;范圍度寬,結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護方便:難以長期保持較好的特性,需定期檢驗;一般液體隨粘度的增大,流量計測量下限值提高,范圍度縮小,線性度變差;流體物性(密度、粘度)對儀表特性有較大影響,受流速分布畸變和轉(zhuǎn)流的影響較大;不適于脈動流和混和流的測量,同時,對被測介質(zhì)的清潔度要求較高,使用中應在前面加裝過濾器,渦輪軸承損壞較多,濕氣體臟污也影響蝸輪的工作。一旦卡住及時清洗。以保證準確計量。

3.結(jié)束語
選型能否成功很大水平上取決于選型人員對儀表性能質(zhì)量和測量對象特征的確實懂得。對于儀表性能質(zhì)量方面應特殊注意廠商的虛偽宣揚及誤導成分.測量對象的確實懂得非常主要,并非用戶對自己的測量對象都有正確懂得,許多選型的失敗就是因為供給參數(shù)不正確所致。有些對象特征是須要經(jīng)過深刻調(diào)查才能搞明白的??傊?,在儀表的選型上一定要慎重,避免造成不必要的損失。

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