摘要：我國正式(shi)步入天然氣時(shí)代，其中在天然(rán)氣計量上，大量(liang)使用的是渦輪(lun)流量計 ，這是一(yī)種結構簡單、體(ti)積小、量程比寬(kuan)、重複性好和精(jing)度♌高的流量計(jì)，适合用在貿易(yì)計量和氣體流(liú)量量值傳遞🏒中(zhōng)。但在實際運用(yong)中，卻易因工藝(yi)流程不正确等(deng)問題而出現測(ce)量誤差，這将會(hui)影響到天然氣(qì)供需雙方的利(lì)益。對此，本文筆(bǐ)者結合相關知(zhī)識，舉例淺析天(tian)然氣計量誤差(chà)及其改進措施(shi)。
0引言
　　目前，我國(guo)天然氣流量計(jì)量主要使用的(de)是渦輪流量計(ji)，其采用的是動(dong)量矩守恒定律(lǜ)，即：渦輪在天然(rán)氣進入流量計(ji)時轉動，其中天(tian)然氣的流量與(yǔ)渦輪的轉速按(an)比例💔變動，則可(ke)根據⛱️渦輪的轉(zhuǎn)速來計算天然(rán)氣的流量，并顯(xian)示在儀表上。
　　渦(wō)輪流量計主要(yào)由渦輪、整流器(qi)、發生器、計數器(qi)、磁耦⛹🏻‍♀️合🥵、壓🌈力🏃‍♂️管(guǎn)嘴、溫度管嘴、輔(fu)助葉輪、高頻脈(mò)沖及高低頻脈(mò)沖發生器等🐕組(zǔ)成。與其他流量(liàng)計相比，渦輪流(liú)量計具有體積(ji)小、結構簡單、量(liang)程比寬、脈沖量(liang)輸出、安裝維修(xiū)方便、重複性好(hǎo)及精度高等💯優(you)點。因此，在正常(cháng)條件下，渦輪流(liu)量計的測量精(jīng)度均可滿足标(biāo)準要求，但💃🏻在🌈實(shí)際應用中，卻多(duō)因工藝流程☁️設(she)計和操作問題(tí)而出現測量誤(wu)差。
1天然氣計量(liang)誤差的成因
　　圖(tu)1所示爲DN80氣體渦(wo)輪流量計的現(xiàn)場工藝流程圖(tú)。
　　根據氣量統計(ji)表得出，下遊氣(qi)量在2015年2、3月的輸(shū)差爲-5%，這明顯高(gāo)于計量管理規(guī)定的±3%，因此可判(pàn)定這一渦☀️輪流(liú)量計存在問題(ti)。通過拆卸發現(xiàn)，渦輪流量計的(de)零部件均無粉(fěn)碎或破損現象(xiang)🐅，但通過标定卻(que)發現，渦輪流量(liàng)計存在較🌈大的(de)誤差，究其成因(yīn)如下：

1.1工藝流程(chéng)的操作不當
　　根(gen)據圖2，渦輪流量(liang)計的前後均設(shè)有閥門及其作(zuò)用是🌂通過開關(guan)操作來切換生(sheng)産工藝流程，且(qie)在工藝上，這2個(ge)閥門應選設球(qiu)閥，其中閥門1、2處(chu)應分别裝設手(shou)動球閥和電🔞動(dong)球閥。因此，操👣作(zuo)人員在流程操(cāo)作時，如若無法(fǎ)有效控制閥門(men)1、2的開閥速度，渦(wo)輪流量計将會(huì)産生瞬時高流(liú)，并打碎流量計(ji)🔞的内部葉輪💃或(huo)引起其他零部(bù)件受損，從而導(dao)緻渦輪流量計(ji)在工作時産生(sheng)測量誤差。
1.2下遊(yóu)用氣量失穩
　　研(yán)究發現，如正向(xiàng)下遊正常供氣(qì)，且下遊用氣量(liang)較🐉小及🌍距離下(xià)遊門站較近時(shí)，一旦下遊用氣(qi)量瞬間劇增，會(hui)增大渦🈲輪流量(liang)計到下遊門站(zhàn)這一管段的壓(ya)差。此時，利用流(liú)體力學原理便(bian)可知，天然氣會(hui)大量補充下遊(yóu)，這無疑會在瞬(shùn)間增快渦輪流(liu)量計的轉速，且(qiě)這一轉速遠超(chao)其額定工作轉(zhuan)速，從而造成渦(wo)輪流量計的零(líng)部件受損，并最(zuì)終影響其測🏃‍♀️量(liang)精度。
1.3氣質因素(su)的影響
　　在天然(ran)氣計量中，氣質(zhi)因素對渦輪流(liú)量計測量精⛷️度(du)的影✂️響🈲尤⛹🏻‍♀️其明(ming)顯，其中包括天(tian)然氣中的雜質(zhi)等。在案例項目(mu)中，計量分輸⛱️站(zhàn)屬于過路分輸(shū)計量中間站，即(jí)其既需向下遊(yóu)用戶供氣，還需(xū)在夏季正輸時(shí)，注氣入儲氣庫(ku)，同時在冬季㊙️反(fan)輸時從儲氣庫(kù)采氣，但冬季采(cǎi)❗氣的氣質較差(chà)，即在天然氣中(zhōng)夾有雜🌈質。對此(cǐ)，雖在渦輪流量(liàng)計前裝有分離(li)器，但仍無法徹(che)底淨化天然氣(qi)🌏，這時其中的雜(zá)質顆粒便會反(fan)複撞⁉️擊葉輪、軸(zhou)承等零部件，從(cong)而造成零部♈件(jian)位移偏移或本(běn)體損壞，并最終(zhōng)影響到渦輪流(liú)量計的測量🔆精(jing)度。
2天然氣計量(liàng)誤差的改進
　　在(zai)天然氣計量中(zhong)，渦輪流量計測(ce)量誤差的成因(yīn)具有多樣性，其(qí)💃🏻中以工藝流程(cheng)設計和操作不(bú)當爲主要原因(yin)。據此，提出如下(xia)改進建議：
2.1更換(huan)渦輪流量計中(zhong)損壞的零部件(jiàn)
　　在渦輪流量計(ji)中，損壞的零部(bu)件包括齒輪和(hé)磁耦合，因此需(xū)先将其更換，再(zai)重新檢定。
2.2調整(zhěng)工藝流程操作(zuo)
　　鑒于工藝流程(cheng)的正确操作對(dui)渦輪流量計測(cè)量精度🔴的影🔴響(xiǎng)☂️尤其明顯，則建(jian)議調整工藝流(liú)程的操作，具體(ti)如下：首先，确定(ding)閥門2的關閉狀(zhuang)态；其次，手動開(kāi)啓閥門1，并保證(zhèng)開啓的速度緩(huǎn)慢且耗💃🏻時約爲(wei)5min，特别是在初啓(qi)時，更應将閥門(men)的開⛹🏻‍♀️啓速度放(fang)緩，以免因開閥(fá)速度過快而在(zài)管線中形成超(chāo)速渦流，這将會(huì)對渦輪系統造(zào)成沖擊，注意整(zheng)流器在調整急(ji)速氣體流态時(shí)的時長不得過(guo)短，以免極👄不規(gui)則氣流對葉輪(lun)造成沖擊損壞(huai)及引起軸承改(gai)變，從而保持渦(wo)輪系統的動平(píng)衡狀态；第三，天(tiān)🥰然氣從渦輪流(liú)量計中通過的(de)速度應❗≤25m/s及其最(zuì)大過負荷應≤30s、最(zui)大流量應🛀🏻≤1.2qmax（q爲流(liú)量，m3?h-1），在這一條件(jian)下，進行閥門1、2間(jiān)管段沖壓，注意(yi)❓沖壓的速度應(ying)足夠緩慢；第四(si)💛，手動開啓閥門(men)2，注意放緩閥門(men)🤟2的開啓速度，并(bing)按下遊沖壓管(guan)♈線長1km内耗👉時4min來(lái)計算開啓🏃‍♀️時長(zhǎng)⭕，對于管線長＞1km的(de)情況，應在4-8min内進(jin)行調整，其中在(zài)初啓時的速度(dù)尤其要☔緩慢，以(yǐ)免因瞬時流速(su)過高而損壞渦(wo)輪中的葉輪。
2.3穩(wěn)定下遊用氣量(liang)
　　渦輪損壞的重(zhong)要原因之一便(bian)是下遊的非正(zheng)常用🔴氣，其🛀中與(yǔ)下遊場站的近(jìn)距離排布更爲(wèi)加重這一影響(xiǎng)。因此，應設法穩(wen)定下🙇‍♀️遊的用氣(qi)量，具體可通過(guo)與下遊用戶簽(qiān)署協議來穩定(dìng)供氣和用氣，其(qi)中應明确規定(ding)📐下遊用戶的操(cao)作，即：如若下遊(yóu)場站需緊急關(guan)斷，應按操作規(gui)程進行啓輸操(cāo)作，以免管道中(zhōng)㊙️天然氣的流✍️速(su)劇增；如若下遊(yóu)用戶的用氣量(liang)較大，操作流程(chéng)🏃進行啓輸操作(zuò)，如此便可從根(gēn)本上防止下遊(you)用氣量不穩而(er)🏃‍♂️對渦輪流量計(jì)的正常工作造(zào)成不利影響，從(cóng)而保證其測量(liang)精度。
2.4優化過濾(lǜ)工藝
　　鑒于天然(ran)氣中雜質對渦(wo)輪流量計的影(ying)響較大，則建♌議(yi)在流🔞量計前增(zeng)設過濾器，并提(tí)高其濾芯的技(ji)🤩術指标，以保證(zheng)其對☎️天然氣的(de)淨化效果更佳(jiā)及防止雜質顆(kē)粒對軸承、葉輪(lún)等零部件造成(chéng)破壞。
3結語
　　綜上(shàng)，渦輪流量計是(shì)一種适合用在(zài)貿易計量和氣(qì)🏃🏻體流量量值傳(chuan)遞中的流量測(cè)量儀表，其在天(tian)然氣計量中的(de)應用極具價值(zhi)♋。但發現，其計量(liang)精度将會受制(zhì)于🏃🏻工藝流程的(de)設計與操作。結(jié)合實際案例，提(ti)❓出了4點改進建(jian)議：一是更換損(sun)壞的零部件，并(bing)對其進行重新(xin)檢定；二是調整(zhěng)工藝流程的🌈操(cāo)作；三是穩‼️定下(xia)遊用氣量；四是(shi)優化過濾✂️工藝(yi)。通過觀察發現(xiàn)，渦輪流量計的(de)運作正常，但針(zhēn)對其中取消了(le)的旁通流程設(shè)計，存在一定的(de)不合理性，具體(tǐ)♻️應在不取消的(de)條件下，新增渦(wō)輪流量計🈲自診(zhěn)斷功能，以便随(sui)🐇時判斷其工作(zuo)狀态。此外，在日(ri)常管維中，應保(bǎo)證渦😍輪流量計(jì)的注油頻度爲(wèi)1次/月，注意注油(you)的次數應視氣(qi)質條件而定，即(jí)氣質條件越㊙️差(cha)，注油次數更多(duo)，如此方才能充(chōng)分潤滑渦輪流(liu)量計的軸承及(ji)維持其渦輪系(xì)統的🏒最佳✂️動平(píng)衡狀态。

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