摘(zhāi)要：高壓天(tiān)然氣大流量工作裝置的組成(chéng)和技術指(zhǐ)标(biāo)，針對渦(wō)輪流(liú)量計 的特殊性，提(tí)出了日(rì)常的維(wéi)護(hù)保養措施(shī)，以及渦輪流量計在(zài)超出(chū)流量計(jì)上限時(shí)的自動處(chù)理措(cuò)施，提(tí)高了計量(liàng)檢定站的管理水平和自動化(huà)水平，确保系統運行(háng)的(de)安(ān)全性和可靠(kào)性，滿足(zú)現場(chǎng)檢(jiǎn)定(dìng)的需要。
　　近年來，我國天然氣(qì)工業(yè)快(kuài)速發展，爲了解決 高壓天然氣流量(liàng)計 量檢定的需求，經國家(jiā)質檢總局批(pī)準。
　　原級标準裝置(zhì)、标準(zhǔn)表(biǎo)法(fǎ)工作(zuò)标準裝置(zhì)和移(yí)動式标(biāo)準裝置(zhì)，三套(tào)流(liú)量(liàng)标準(zhǔn)裝置的設(shè)計壓力均爲10mpa，直接以(yǐ)高壓(yā)天(tiān)然氣爲(wèi)介質對口徑爲(wèi)dn500及以下的(de)氣體(tǐ)流量(liàng)計進(jìn)行檢(jiǎn)定或校準(zhǔn)。
1工作級标(biāo)準(zhǔn)裝置組(zǔ)成及設備結構(gòu)特點
1.1裝置(zhì)組(zǔ)成(chéng)
　　工作标準(zhǔn)裝置(zhì)采用(yòng)标(biāo)準表法(fǎ)原理(lǐ)，主要由 标準渦輪流量計(jì) 、核查(chá)超聲流量(liàng)計、 溫度變送器(qì) 、 壓力變(biàn)送器 、在(zài)線氣(qì)相色(sè)譜儀(yí)和(hé)數據采(cǎi)集處(chù)理系統等組成(chéng)[1-2]。
　　爲了減(jiǎn)小(xiǎo)管容(róng)對檢(jiǎn)定結果的影響，工作标準裝置(zhì)分(fèn)區域設(shè)計：由1路(lù)dn80、4路dn100标(biāo)準(zhǔn)表管路和1路dn80、1路(lù)dn100的檢定(dìng)台位組(zǔ)成小流量檢定系統；由6路(lù)dn200标準(zhǔn)表管路和1路dn150、1路(lù)dn200、1路dn300、2路dn400檢(jiǎn)定台位(wèi)以及1路dn300口(kǒu)徑移(yí)動标(biāo)準裝置檢(jiǎn)定接口組成大(dà)流量檢定(dìng)系統(tǒng)。通過組合(hé)測量(liàng)的流(liú)量(liàng)範圍達(dá)到（20～9600）m3/h，每路标準表(biǎo)管(guǎn)路由1台(tái)标準(zhǔn)渦輪(lún)流量(liàng)計和1台核查超(chāo)聲流量計(jì)串聯安裝(zhuāng)構成。
主要技術指标(biāo)
1）工作壓力(lì)：（2.5～10）mpa；2）流量範(fàn)圍：（20～9600）m3/h；3）擴展(zhǎn)不确定(dìng)度：u≤0.29％（k=2）；4）被檢(jiǎn)流量計口徑：dn50～dn500。
1.2操作方法
1）渦輪流(liú)量計啓用前，前(qián)後直(zhí)管段(duàn)必須(xū)經吹掃(sǎo)幹淨後(hòu)方可(kě)投入使用(yòng)。
2）啓用(yòng)渦輪(lún)流量(liàng)計前(qián)，應(yīng)設(shè)定渦(wō)輪流量(liàng)計的儀表系(xì)數，此系數(shù)記載(zǎi)于(yú)渦輪流(liú)量計的檢(jiǎn)定證(zhèng)書上。
3）渦輪流量(liàng)計投運(yùn)時應緩(huǎn)慢地先手動開(kāi)啓入口閥門，待(dài)管線完全充滿(mǎn)氣且壓力平衡(héng)後手動(dòng)開啓(qǐ)出口閥門，防(fáng)止瞬間氣流(liú)沖擊而(ér)損壞(huài)渦輪。嚴禁(jìn)快(kuài)速開啓(qǐ)或關(guān)閉閥門，壓力(lì)劇(jù)烈震蕩(dàng)或(huò)過快(kuài)的高(gāo)速(sù)加壓會(huì)損壞流量計。爲了保(bǎo)護(hù)氣體渦(wō)輪流(liú)量計(jì)，加到渦輪(lún)流量計上的壓(yā)力(lì)升高不(bú)能超(chāo)過35kpa/s。如現場(chǎng)不能測量壓力(lì)變化，則監視流(liú)量計流量不能超限。
4）渦輪流量(liàng)計投(tóu)運時，要求同一管線下遊(yóu)處調壓撬(qiào)已(yǐ)完(wán)全調壓完(wán)畢，不會出現冰(bīng)堵現(xiàn)象，渦(wō)輪(lún)流(liú)量計(jì)前後壓差不能過大，常用(yòng)流量(liàng)範圍爲最大流量的(de)70～80%，最大流量(liàng)爲允許最大流量的(de)120%，最(zuì)小流量(liàng)不能低(dī)于(yú)流量(liàng)計的工作(zuò)下限(xiàn)，防止流(liú)量計在低限(xiàn)工(gōng)作時計(jì)量失準。
1.3安全操(cāo)作注(zhù)意(yì)事(shì)項(xiàng)
1）在(zài)啓用流量(liàng)計前(qián)，應對前後管段(duàn)進行(háng)吹掃(sǎo)幹淨(jìng)後，方(fāng)可(kě)使(shǐ)用流(liú)量計(jì)。2）在啓用流量計(jì)前，應按照(zhào)檢定證書上的(de)值設(shè)備流量計(jì)的儀表系數。3）流(liú)量計計量(liàng)的準(zhǔn)确率(lǜ)，安裝流量(liàng)計時(shí)，應(yīng)保證流(liú)量計上遊(yóu)有不(bú)小于10倍d的直管(guǎn)段，下遊(yóu)不小于5倍d的直管(guǎn)段。4）啓(qǐ)用流量計時，應緩慢開啓流量(liàng)計上下遊(yóu)閥門，氣體(tǐ)緩(huǎn)慢充入(rù)直到渦輪流量計下遊電動強(qiáng)制密封球閥。壓(yā)力劇(jù)烈震(zhèn)蕩或(huò)過快的高速(sù)加(jiā)壓會損(sǔn)壞渦輪(lún)流量計(jì)。爲(wèi)了保(bǎo)護氣(qì)體(tǐ)渦輪流(liú)量(liàng)計(jì)，加到渦輪流量計上(shàng)的壓(yā)力升高不(bú)能超(chāo)過35kpa/s。如現場不能(néng)測量壓力(lì)變化(huà)，則監視渦輪流(liú)量計流量(liàng)不能(néng)超限。5）流量(liàng)計使(shǐ)用時，應(yīng)保證在(zài)計量範(fàn)圍内工(gōng)作，不要(yào)超量程(chéng)範圍(wéi)工作。6）在日(rì)常使用過程中(zhōng)，嚴禁(jìn)更改流量(liàng)計的設定值。7）用于貿易交接的(de)流量計應每兩年對儀(yí)表檢定(dìng)一次(cì)，檢(jiǎn)定合格(gé)後，方(fāng)可投(tóu)入使(shǐ)用(yòng)。
2渦輪(lún)超速保(bǎo)護系統
2.1工作原(yuán)理
　　超(chāo)速狀态在(zài)渦輪(lún)機(jī)上軸的(de)速度(dù)超過(guò)規定(dìng)範圍後(hòu)出(chū)現。在(zài)超速狀态(tài)期(qī)間(jiān)，渦輪機通常經(jīng)曆可能導(dǎo)緻突(tū)變故(gù)障的強大(dà)機械應力(lì)和熱應力。通常，渦輪(lún)機配備有(yǒu)保護(hù)系統(tǒng)，其試圖使(shǐ)超速(sù)狀(zhuàng)态的影(yǐng)響最(zuì)小化。渦輪(lún)機的調節(jiē)器系(xì)統通常作爲第(dì)一級的保護系統。當(dāng)檢(jiǎn)測(cè)到超(chāo)速狀态(tài)時，調節(jiē)器試圖降低渦輪機的速度[5]。通常還可具有兩(liǎng)個獨立的第二級保護：a）超速保(bǎo)護系(xì)統跳閘，通常設(shè)置(zhì)爲運轉(zhuǎn)軸速度的(de)大約110%；b）緊急(jí)保護(hù)系統(tǒng)跳(tiào)閘，通常設置(zhì)爲運(yùn)轉軸速度(dù)的大約(yuē)113%。
2.2操(cāo)作流(liú)程
　　三取二(èr)電子(zǐ)超速保護系統(tǒng)由(yóu)轉(zhuǎn)速(sù)測量部(bù)分、三取二電子(zǐ)超速(sù)保護(hù)器、跳(tiào)車電磁(cí)閥(fá)３個部分組成(chéng)。其(qí)工作(zuò)原理：3個磁阻式(shì)探頭與專門(mén)的測速盤配(pèi)合安(ān)裝，可以(yǐ)檢(jiǎn)測到汽輪(lún)機的(de)轉速；3個獨立的汽輪(lún)機轉速信(xìn)号分别送入電子超速保護器(qì)，電子(zǐ)超速(sù)保護器實(shí)時監測3個通道(dào)的轉速信号，當(dāng)監測到2個通道的轉(zhuǎn)速值(zhí)，同時(shí)超過内部(bù)設定值後，其(qí)内部的(de)繼電器(qì)動作(zuò)，觸發停車(chē)電磁閥(fá)動作(zuò)，電磁(cí)閥快(kuài)速洩(xiè)放掉速關(guān)油，引風機的速(sù)關閥在彈簧力的作用下(xià)快速關閉，切(qiē)斷引風(fēng)機的(de)進汽(qì)，引風機快速(sù)停(tíng)機，從(cóng)而起到防(fáng)止(zhǐ)引風機超速的目(mù)的。

上圖中各環(huán)節的(de)作用如表(biǎo)所示：
表(biǎo)1系統中(zhōng)各設備作用

設(shè)備	作用(yòng)
磁電轉速傳(chuán)感(gǎn)器	利用電磁(cí)感(gǎn)應原理，将轉子(zǐ)轉(zhuǎn)速變(biàn)換成頻率随轉(zhuǎn)速相應變化的(de)信号。
頻率(lǜ)/電壓(yā)轉換器	經過對(duì)頻率信号(hào)檢波(bō)和放大(dà)，再把頻(pín)率信(xìn)号(hào)轉換成電壓大(dà)小變化(huà)的信(xìn)号(hào)輸出。
指(zhǐ)示儀	對機組轉(zhuǎn)速進行連(lián)續指(zhǐ)示，供操作人員(yuán)随時觀察了解(jiě)機組(zǔ)轉速。
報警給定器	實(shí)現超(chāo)速報(bào)警及超速(sù)緊急(jí)停機(jī)動作轉速值得設定(dìng)和接點輸出，分(fèn)别送至聲(shēng)光報(bào)警器(qì)和快速(sù)切(qiē)斷閥的電氣控(kòng)制系統。
聲光報警器	接(jiē)受報警給定器的(de)接點(diǎn)信号(hào)，當轉速超過設定值時，該接點(diǎn)閉合，報警器進行閃光動(dòng)作(zuò)，同時蜂鳴器(qì)有節奏的聲響，提醒操(cāo)作人員做緊急處(chù)理。

　　爲(wèi)了避免在管路(lù)切換時出現流(liú)量超限(xiàn)損壞标(biāo)準渦輪流量計(jì)，特設(shè)置了渦輪(lún)超速保(bǎo)護功能，系統實時監視(shì)每條管路(lù)的瞬(shùn)時流量，當其中某一個标準渦(wō)輪管路的流量(liàng)超出一定限值(zhí)時，系統會報警并做出相應的措施。
2.3渦(wō)輪(lún)超速保護連鎖(suǒ)邏輯
　　mtl5532可以(yǐ)同時(shí)将工(gōng)作級标準渦輪流量(liàng)計的(de)信号(hào)轉換成電(diàn)壓脈沖和4-20ma電流型号，我們将(jiāng)電(diàn)壓脈(mò)沖信(xìn)号接入(rù)檢(jiǎn)定系統供(gòng)計量檢定使用(yòng)，4-20ma信号(hào)接入(rù)控(kòng)制(zhì)系統(tǒng)供(gòng)渦輪的超速(sù)保護使用。
　　爲了(le)避免在管(guǎn)路切換時出現流量(liàng)超限(xiàn)，系統(tǒng)會實時監視(shì)每條管(guǎn)路的瞬(shùn)時流量(liàng)，當其中某一個(gè)标準渦(wō)輪管路(lù)的流量超出設(shè)定的(de)上限值的(de)80%（可設定）時(shí)，系統(tǒng)會産生高報警(jǐng)，并且在上(shàng)位機(jī)顯示；當其(qí)中某(mǒu)一個标準(zhǔn)渦輪(lún)管路的流量(liàng)超出設定的上限值的100%（可設定）時(shí)，系統會産生高高報警，自動關(guān)閉檢定回路流(liú)量調(diào)節閥fv-602a、fv-602b、fv-602c（流量調節閥設(shè)定爲手動(dòng)，同時給定0%閥位(wèi)），打開(kāi)流量(liàng)旁通閥fv-601a、fv-601b（流量(liàng)旁(páng)通閥設定爲手動，同時給定100%閥(fá)位），同(tóng)時周(zhōu)期性(xìng)檢測流(liú)量值，如(rú)果在80%（可設(shè)定）報(bào)警點(diǎn)以内，檢定(dìng)回路(lù)調(diào)節閥停止關閥，旁通回(huí)路停止開(kāi)閥，保(bǎo)持當(dāng)前狀态，等待繼續檢定。
當其中某一個标(biāo)準渦輪管路的流量超出(chū)設定(dìng)的上限值(zhí)的20%時(shí)，則控制系(xì)統立(lì)即切斷自(zì)驅式安全(quán)切(qiē)斷閥psdv-203a、psdv-203b，打開球閥(fá)rov103，以(yǐ)保護标準(zhǔn)渦輪(lún)流量(liàng)計。

3結(jié)語
　　通過加(jiā)強對标準(zhǔn)渦輪流量計(jì)的日常維護和系(xì)統保護邏輯，加強對(duì)标(biāo)準(zhǔn)表的(de)監控，保(bǎo)證标準(zhǔn)渦輪(lún)流(liú)量計的(de)良好性能(néng)，同時(shí)避免了(le)因爲人(rén)爲失誤出現流(liú)量超(chāo)出流量計(jì)範圍，打壞渦輪(lún)流量計的葉輪(lún)，保護(hù)了(le)标(biāo)準設(shè)備。

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