摘要(yào)：基于天然氣渦(wo)輪流量計 的測(ce)量原理，探讨了(le)其起始流量和(he)安裝方法。在适(shì)當的起始流量(liàng)下，流量與轉速(sù)呈線性關系；推(tui)薦在流量計入(ru)口和出口端各(gè)加接一定長度(du)的直管段，若安(an)裝🔱空間不能滿(mǎn)足要求，可㊙️在阻(zǔ)流設備與流量(liang)計之間安裝整(zhěng)流器，避免因氣(qì)體流态改變影(ying)響流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量計轉子(zi)的轉動。分析了(le)天然氣渦輪流(liu)量計在運行過(guo)程中的常見故(gù)障：天然氣正常(cháng)流動，流量計不(bú)計數；未作減量(liang)操作，流量顯示(shi)逐漸下降；天然(rán)氣不流動，流量(liàng)顯示不爲零。針(zhēn)對以上故障⚽，分(fèn)😘别給出了相應(ying)的操作維護方(fang)法。結合應用實(shi)例，提出了天然(rán)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼氣渦輪流量計(jì)在使用過程中(zhong)的注意事項。
　　随(sui)着西氣東輸、川(chuan)氣東送等長距(ju)離、大口徑、高壓(ya)力💛的輸🔅氣管道(dao)的建成投産以(yi)及國家天然氣(qì)輸配網絡的逐(zhú)漸形成，管道運(yùn)營商對天然氣(qi)貿易計量的科(kē)學性💰、可靠性、公(gong)正性提出了更(geng)高的要求。依賴(lài)電🈲子技術、互💋聯(lian)網和計算機技(jì)術💞的迅猛發展(zhan)，天然氣🔆計量方(fāng)式亦向自動化(huà)、智能化、遠程化(huà)方向發展，目前(qian)天然氣渦輪流(liú)量計已經實現(xiàn)了實時、在線、遠(yuǎn)程🔞控制，并逐步(bù)向渦輪流量計(ji)、變送器、SCADA系統、色(se)譜分析❗儀等組(zǔ)成的智能計量(liàng)系統方向發展(zhǎn)。
　　由于 渦輪流量(liàng)計 靈敏度高、重(zhòng)複性好、量程比(bi)寬、結構緊湊，因(yīn)此廣泛應用🚶‍♀️于(yú)工業貿易計量(liang)。在設計标準方(fang)面，歐洲PrEN12261[1]是目前(qián)氣體渦輪流量(liang)計最全面、最具(jù)針對性的标準(zhun)規範，在計☁️量性(xìng)能、材料要🙇🏻求、輸(shu)出、标記、文件資(zi)料等方面對氣(qì)體渦輪流量計(jì)提出了具體要(yao)求[2]；其他設計标(biao)準還包括美國(guó)AGANo7[3]、國際标準化組(zǔ)織ISO9951：1993[4]、國❓際法制計(ji)量組織OIMLR137-1[5]、日本JISZ8765-1980[6]等(děng)。國内主要采用(yòng)GB/T18940－2003[7]進行渦輪流量(liang)計💚的設計。
1渦輪(lún)流量計的測量(liang)原理
　　渦輪流量(liang)計是一種速度(du)式流量儀表，測(cè)量本體是☎️渦輪(lun)流量傳感器，主(zhu)要由葉輪和磁(cí)電感應線圈組(zu)成，葉輪軸心與(yu)管道中心相同(tóng)，可以自由轉動(dong)，其葉片與氣體(ti)流動方向成一(yi)定角度。在流體(tǐ)沖擊下，渦輪沿(yán)管道軸向旋轉(zhuǎn)，其旋轉速率随(suí)流量變化而不(bú)同，流速越高，動(dòng)能越大，渦⭐輪的(de)轉速也越高。渦(wo)輪的轉速經磁(ci)電感應轉換器(qi)轉換爲相應頻(pin)率的電脈沖，通(tong)過顯示儀表進(jin)行積算和顯示(shì)♌（圖1）。

　　渦輪流量計(jì)通過不同的計(ji)算方法，可分别(bie)顯示累計流量(liàng)和瞬時流量。當(dang)渦輪葉片切割(ge)殼體内永久磁(cí)鋼産生‼️的磁力(li)線🔅時，将引起傳(chuán)感線圈磁通的(de)變💚化，磁通周期(qī)變化信号經前(qián)置放大器⚽放大(da)、整形，産生與流(liú)速成正比的脈(mò)沖信号，脈沖信(xìn)号🆚經流量積算(suan)電路換算🌐後顯(xian)示累積流量值(zhí)，同時經頻率電(dian)流☁️轉換電路轉(zhuan)換成模拟電流(liu)量，進而顯示瞬(shun)時流量值（圖2）。

2渦輪流量計(jì)的應用
2.1起始流(liú)量
　　渦輪葉片克(ke)服摩擦力做功(gōng)，當氣體流量較(jiao)小時，葉🔆片未啓(qi)動旋轉，導緻渦(wo)輪流量計存在(zài)計量盲區。當壓(ya)力❤️、溫度，密度等(děng)氣體參數發生(shēng)改變時，渦輪流(liu)量計的起始流(liu)量也會發🈲生相(xiang)應變化。被測天(tiān)然氣的🆚靜壓增(zeng)大時，所測流量(liang)範圍也相應增(zeng)大，同時天然氣(qì)的密度會引起(qi)不同的☂️壓損。氣(qi)體渦輪流量計(ji)适🈲合流量幅度(dù)較大的場合，但(dàn)當氣量過小時(shi)，渦😄輪流量計不(bu)能克服摩🈲擦力(li)矩🈲轉動。氣量💞大(da)于一定值後，流(liu)量與轉速呈線(xian)性🐆關系；受葉輪(lun)強度、氣🚶‍♀️流壓損(sun)、軸承壽命等條(tiao)件的限制，氣流(liu)量也不宜過大(da)。大多數渦輪流(liu)量計在大氣壓(ya)下的測量範圍(wéi)是1:10～1:30，準确度可達(da)到±0.5%～±1.0%[8]。
2.2安裝要求
　　渦(wo)輪流量計對管(guǎn)輸天然氣的流(liú)态非常敏感，而(ér) 流量計 入口前(qian)端的阻流設備(bei)（分離除塵、管道(dào)彎頭、旋風分💃🏻離(li)🐆器和過濾🌈器等(děng)）可能使流态改(gǎi)變而影響轉子(zi)的旋轉。爲此📱，一(yī)般🔴推薦在渦輪(lun)流量計入口和(he)出口端各加接(jie)一直管段，其入(rù)口端長度不小(xiǎo)于10倍管段内徑(jing)，出口端長度不(bú)小于5倍管段内(nèi)徑。若安裝空間(jiān)不💁能滿足上述(shu)要求，可在阻🔞流(liú)設備與渦📧輪流(liú)量計之♈間安裝(zhuang)整流器。另外，變(bian)送器電源線需(xu)采用金🧡屬屏蔽(bì)線，且接地良好(hao)可靠。
3故障分析(xī)與維護處理
　　天(tiān)然氣正常流動(dong)，渦輪流量計不(bu)計數。故障分析(xi)：電源線、功能♍選(xuan)👄擇開關和信号(hao)線有無斷路或(huò)接觸不良；顯💃🏻示(shì)儀内部印制電(diàn)路闆、接觸件有(you)無接觸不良；線(xian)圈是否良好；葉(yè)輪是否碰撞傳(chuan)感器🥰内壁，有無(wu)異物卡住，軸和(he)軸承有無雜物(wù)卡住或斷裂。維(wei)護處理：用歐姆(mǔ)表排查故障點(diǎn)；印制電路闆故(gu)🌈障檢查采用替(tì)換“備用闆”法，換(huan)下故障闆再作(zuò)細緻檢查；檢查(chá)線🈚圈有無斷線(xiàn)和焊點脫落；去(qù)除異物♉，清洗或(huò)更換損壞零件(jiàn)，複原後氣吹🏃或(huo)手拔動葉輪，應(yīng)👨‍❤️‍👨無摩擦聲，更換(huan)軸承等零件後(hou)應重新校驗，求(qiú)得新的儀表系(xi)數👄。
　　未作減量操(cao)作，流量顯示逐(zhu)漸下降。故障分(fèn)析：渦輪流量🔞計(jì)前的過濾器是(shi)否堵塞；流量傳(chuan)感器管段上的(de)閥門開💋度自動(dong)減少；傳感器葉(ye)輪受雜物阻礙(ài)或軸承間隙進(jìn)入異物，阻力增(zeng)加而減緩轉速(su)。操作維♌護：清洗(xǐ)過濾器；調節流(liú)量計上遊閥門(men)，判斷有無故障(zhàng)，确認後再修理(li)或更換；卸下傳(chuan)感器清除雜物(wu)，必要時重新校(xiao)驗🔴。
　　天然氣不流(liú)動，流量顯示不(bú)爲零。故障分析(xi)：傳輸信号線路(lu)屏蔽不良，外界(jiè)信号幹擾；管道(dao)外部振動，葉輪(lún)随之抖動，産生(sheng)誤信号；截止閥(fá)關閉不嚴發生(sheng)内漏；顯示儀線(xiàn)路闆之間或電(diàn)子元件損壞産(chǎn)生幹擾。操作維(wéi)護：檢查動力電(diàn)纜與信号電纜(lan)是否分開鋪設(she)，顯示儀端📱子接(jiē)地是否良好；加(jia)固管道，安裝防(fáng)止振動的設備(bei)⛷️；檢修或更換截(jié)止閥；檢查顯示(shì)儀🔞電路✏️，判斷幹(gan)擾源，查出故障(zhàng)點。
4應用案例
　　某(mou)輸氣站場采用(yòng)渦輪流量計（圖(tu)3）進行計量後向(xiang)城‼️市門👨‍❤️‍👨站供氣(qì)，公稱通徑爲80mm，最(zuì)大工作壓力爲(wei)10.2MPa，最大流量爲🔞8000m3/s。該(gāi)站場投産時正(zhèng)值冬季，進站壓(yā)力爲7.8MPa，出站壓力(li)爲4.0MPa，渦輪流量計(ji)安裝❤️正确，調壓(ya)裝置未安裝防(fáng)冰堵的加熱設(shè)備。投産初期，管(guǎn)道存有較多🌈遊(you)離水，環⭕境溫度(du)爲－5℃，日輸氣量約(yue)爲2×104m3，采用間歇性(xìng)供氣。當開啓出(chu)站閥門時，渦輪(lún)流量計正常運(yun)行約30min後站控室(shi)流量計算機報(bao)警，瞬時流量和(hé)累計流量快速(su)下降并變爲0，門(men)站渦輪流量👌計(ji)正常計數。

　　通過(guò)逐項排查，發現(xiàn)流量計前面的(de)過濾器和流量(liàng)計🙇‍♀️後的調壓裝(zhuang)置存在一定程(cheng)度的冰堵（圖4）。采(cǎi)取管道排污、輔(fǔ)助加熱、清洗過(guò)濾器及調低流(liu)量計入口壓力(lì)至4.0MPa等措施💞，改善(shan)了天然氣的節(jiē)流效應，使渦輪(lun)流量計能📐夠正(zheng)常運🐆行。經與下(xià)遊門站渦輪流(liu)量計㊙️比對，輸差(cha)控制在有效範(fàn)圍。

5注意事項
（1）渦輪(lun)流量計投用前(qián)，通過流量計算(suàn)機的控制面闆(pan)🈲完成儀表系數(shù)的重新設定。
（2）渦(wo)輪流量計投運(yun)時，其前後壓差(cha)不能過大，氣體(ti)流速不能過快(kuai)，應緩慢地手動(dong)開啓入口閥門(men)，待管道完全㊙️充(chong)滿⛷️天然氣且壓(ya)力平衡後手動(dòng)開啓出口閥門(men)，以防止發生冰(bīng)堵和瞬間氣流(liú)沖擊而損壞渦(wō)輪✊。
（3）定期對渦輪(lún)流量計進行清(qīng)洗、檢查和複校(xiào)，定期注入潤滑(huá)油，以🈲維持葉輪(lun)良好運行；關注(zhu)流量計算機的(de)流‼️量顯示狀況(kuàng)，評估流量情況(kuang)，有異常時立即(jí)檢查。
（4）保持管路(lù)暢通。可以依據(jù)過濾器入口、出(chu)口處的 差壓變(biàn)送器 的差壓值(zhi)來判斷過濾器(qi)是否被堵塞。天(tiān)然氣渦輪流🏒量(liang)計運🐕轉失常時(shí)應清洗管路，将(jiāng)流量計的渦輪(lun)🚩拆除後用輕質(zhì)高标号汽💃油徹(che)底清洗後重新(xīn)安裝。

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