[摘(zhāi)要]随着天然(rán)氣(qì)的廣泛應。天然氣計(jì)量成(chéng)爲人們關(guān)注的話題。本文(wén)主要(yào)介(jiè)紹了渦(wō)輪流量計(jì) 、超聲(shēng)波流(liú)量計 在天(tiān)然氣(qì)計量中的應用及(jí)存在的(de)主要問(wèn)題(tí)，并提出了相應的解(jiě)決方式(shì)方法。闡(chǎn)叙了我國未來(lái)天然氣(qì)計(jì)量的(de)發展(zhǎn)趨勢。
1前言(yán)
　　21世紀爲天然氣(qì)的世紀,天然氣(qì)是優(yōu)質(zhì)的燃料(liào)和化(huà)工原料。它(tā)廣泛用于(yú)玻璃制晶生産(chǎn)，發電(diàn)，氮肥生産，城市燃氣(qì)，是一種理(lǐ)想(xiǎng)的清潔能源(yuán)，是國家的重要(yào)能源命脈之一，在國民(mín)經濟發(fā)展中占有(yǒu)重要的地位。随着社(shè)會的進步，人們(men)活動的活躍，能(néng)源面臨(lín)着(zhe)越來(lái)越短缺，因此合理利用能(néng)源，有效開展節(jiē)約能(néng)源的課題就擺在人們面前，就(jiù)天然氣來講，通過精确的計量(liàng)，是減少天然氣(qì)浪費的有效途(tú)徑之一。
2渦(wō)輪流量計與超聲波(bō)流量(liàng)計的工作(zuò)原理(lǐ)
2.1渦輪流(liú)量(liàng)計
　　渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放(fàng)大器、顯示(shì)儀(yí)表組成。
　　被測(cè)流體沖擊(jī)渦輪(lún)葉片(piàn)，使渦(wō)輪旋(xuán)轉，渦輪的(de)轉速(sù)随流(liú)量的變化(huà)而變化，即(jí)流量(liàng)大，渦(wō)輪的轉速也大，再(zài)經(jīng)磁電(diàn)轉換(huàn)裝置把渦(wō)輪的(de)轉速轉換爲(wèi)相應(yīng)頻率的(de)電脈(mò)沖，經前(qián)置放大器(qì)放大後(hòu)，送入(rù)顯(xiǎn)示儀表進行計數和顯(xiǎn)示，根據(jù)單位時間内的脈沖數(shù)和累計脈(mò)沖數即可(kě)求(qiú)出(chū)瞬時(shí)流量和(hé)累積流量。
　　渦(wō)輪變送器(qì)的工作原理是(shì)當流體沿(yán)着管(guǎn)道的(de)軸線方向流動(dòng)，并沖擊渦(wō)輪葉(yè)片(piàn)時。便有(yǒu)與流量qv.流速v和(hé)流體密度(dù)p桑積成比(bǐ)例的(de)力作(zuò)用在葉片(piàn)上，推(tuī)動渦輪旋轉。在(zài)渦輪旋轉的同時，葉(yè)片周期性(xìng)地切割電磁鐵(tiě)産生(shēng)的(de)磁力線(xiàn)，改變線圈的磁(cí)通量。根據電磁感應原理(lǐ)，在線圍内将感應出(chū)脈動的電(diàn)勢信(xìn)号，此(cǐ)脈(mò)動信号(hào)的頻率(lǜ)與(yǔ)被測流體的流量成(chéng)正比。
　　渦(wō)輪(lún)變送(sòng)器輸出(chū)的(de)脈沖(chòng)信号，經前置于(yú)放大器(qì)放大後(hòu)，送入顯示儀表(biǎo)，就可(kě)以實現流(liú)量的(de)測量。
2.2超聲(shēng)流量計
　　其工作(zuò)原理一超聲波(bō)在流動的流體(tǐ)中傳播時就載(zǎi)，上流體流速的信(xìn)息。因此通過(guò)接收到(dào)的超聲(shēng)波就可以檢測(cè)出流(liú)體的流速(sù)，從而換算成流量(liàng)。
　　超聲波流量(liàng)計由超聲波換(huàn)能器、電子線路(lù)及流量(liàng)顯(xiǎn)示和(hé)累積(jī)系(xì)統3部分(fèn)組成。超聲波發(fā)射換(huàn)能器将電(diàn)能轉換爲(wèi)超聲(shēng)波能量(liàng)，并将其發射到被(bèi)測流(liú)體中(zhōng)，接收器按(àn).收到的超(chāo)聲波信号(hào)，經(jīng)電(diàn)子線(xiàn)路啟大并轉換爲代(dài)表流量的(de)電信(xìn)号，供給顯(xiǎn)示和(hé)積(jī)算儀表(biǎo)進行(háng)顯示和積(jī)算，這樣就實現了流量的檢測和顯示。
3渦輪流(liú)量計、超聲波流(liú)量計優、缺點比(bǐ)
較及應(yīng)用中霄注意的問(wèn)題
3.1優(yōu)、缺點比較
渦輪(lún)流量計優點(diǎn):
(1)正(zhèng)确，在所有(yǒu)流量計儀表(biǎo)中(zhōng)屬于(yú)精确(què)的(de)流(liú)量儀表:
(2)重(zhòng)複性好:
(3)無(wú)零點漂移，抗幹(gàn)擾性好:、
(4)測(cè)量範圍度(dù)寬;
(5)結(jié)構緊(jǐn)湊。
缺(quē)點:.
(1)不能長(zhǎng)期保持校準特(tè)性:
(2)流體物性對(duì)流量特性(xìng)影響(xiǎng)較大超(chāo)聲(shēng)波流(liú)量計優點(diǎn):
(1)檢測(cè)件(jiàn)是一段無阻(zǔ)礙物的(de)圓(yuán)管,結(jié)構簡單、無可動(dòng)部件、無(wú)壓力損失井且免維護。
(2)适用的流量範(fàn)圍大(dà)(量程比寬(kuān)爲40:1,最高可(kě)達100:1)。
(3)精(jīng)度高(gāo)(≤士0-5%),重複性(xìng)好,線(xiàn)性好(hǎo)。
(4)具有雙(shuāng)向測量功能(néng),且雙向測(cè)量的精度相同。
(5)有強大的(de)自(zì)檢(jiǎn)和自(zì)診斷功能(néng)。缺點(diǎn):
(1)在傳(chuán)播時間法時，隻(zhī)能用于(yú)清(qīng)潔液體和氣體(tǐ)，而在多(duō)普勒法(fǎ)時，測(cè)量含有-定(dìng)量懸浮顆粒和(hé)氣池的液(yè)體:
(2)多(duō)普勒(lè)法測量正(zhèng)确率不高。.
(3)現場(chǎng)應用(yòng)較少
3.2運用(yòng)過(guò)程中需(xū)要注(zhù)意的(de)問題
爲了(le)保障渦輪流量(liàng)計的(de)正常運行(háng)，在其運(yùn)用的曆程中應注重以(yǐ)下幾個(gè)問題:
3.2.1渦(wō)輪流量計(jì)對被(bèi)測介質有嚴厲(lì)的請(qǐng)求(qiú)
(1)渦輪流(liú)量計(jì)個(gè)别(bié)隻用于計(jì)量低粘度的單相流(liú)體。
(2)用(yòng)渦輪流(liú)量計計(jì)量的介質(zhì)流體應處于素流狀(zhuàng)況。
(3)目前大(dà)多(duō)數(shù)渦輪(lún)流量(liàng)計的(de)軸承爲(wèi)球體軸承，因而對(duì)被測(cè)介質的(de)幹淨度(dù)有很(hěn)高的請求(qiú)。
3.2.2渦輪流量(liàng)計口徑的抉擇(zé)應注(zhù)重的問(wèn)題
　　在抉擇渦輪流量計(jì)的口徑(jìng)時，應使(shǐ)介質(zhì)的工(gōng)況流(liú)量在(zài)流(liú)量計測量規模的15%-70%之間。當被測介(jiè)質流(liú)量處于所選(xuǎn)流(liú)量計測量規模的15%以下時(shí)，介質流體在管道中(zhōng)流速遲緩(huǎn)處于(yú)層流狀(zhuàng)況，流量(liàng)計的測量線性(xìng)變差(chà)，難(nán)以到達請求的計(jì)量正(zhèng)确。當介質(zhì)工況(kuàng)流量(liàng)大于所抉(jué)擇流(liú)量計測量(liàng)規模的(de)70%時，渦輪轉速(sù)将變(biàn)的很大，減(jiǎn)速軸承和(hé)支架(jià)的磨損，影(yǐng)響渦輪流量計(jì)的運用壽命。
3.2.3渦輪流(liú)量計在裝置中應(yīng)注(zhù)重的(de)問題
(1)介質流(liú)體(tǐ)流速(sù)散布不平(píng)均和(hé)旋(xuán)渦流是(shì)影響渦輪流量(liàng)計測量正确的(de)重要起因(yīn)，要清(qīng)除流速(sù)不平均(jun1)和旋鍋流則須要在(zài)渦輪流量(liàng)計前端有足夠(gòu)長的(de)直管段(duàn)。
(2)渦(wō)輪流(liú)量計(jì)的裝置點不(bú)能有激(jī)烈的機械(xiè)震驚(jīng)和強(qiáng)的電磁攪(jiǎo)擾。
(3)渦輪流量計在裝置方法上(shàng)能夠是(shì)程度、傾(qīng)斜、垂(chuí)直裝置，随(suí)裝置方法的不(bú)同，若要想取(qǔ)得正确的測(cè)量，必需采取程(chéng)度裝置。
3.2.4培修(xiū)和校驗(yàn)應(yīng)注(zhù)重的問題(tí)
(1)渦輪流量(liàng)計是拆卸周密(mì)的精(jīng)細儀表，改(gǎi)換配(pèi)件或是從新拆(chāi)卸後都會(huì)引起(qǐ)儀表(biǎo)系數的(de)變更，因而爲保障(zhàng)測量(liàng)的(de)正确在改換配件(jiàn)或是(shì)從新(xīn)拆卸後都(dōu)應從(cóng)新校(xiào)驗并(bìng)更改儀表系數。
(2)渦輪流量計随(suí)運行的時光增(zēng)加或改換(huàn)部件(jiàn)其儀表(biǎo)系數會(huì)發作轉變，因而(ér)必須要(yào)對渦輪(lún)流量計(jì)進行校驗。
3.3超聲(shēng)波(bō)流量(liàng)計量(liàng)在應用中，需要注意(yì)以下幾個方面(miàn)的問(wèn)題
3.3.1正确的選擇(zé)
　　這是(shì)超聲波流(liú)量計能夠正常工作(zuò)的基(jī)礎。如果選型不當，或(huò)會造成(chéng)流量無(wú)法測量(liàng)，或者用(yòng)戶使用不(bú)便等(děng)後果。
3.3.2合理(lǐ)的安(ān)裝
　　換能(néng)器安裝不合(hé)理是超聲(shēng)波流量(liàng)計不能(néng)正常工作的主要原因(yīn):安(ān)裝換能器需(xū)要考慮位置的确定和(hé)方式的選擇兩(liǎng)個問題。确定位(wèi)置時除保證足(zú)夠的(de)上(shàng)、下遊直管段(duàn)外，尤其要注意換(huàn)能器盡(jìn)量避開有變頻(pín)器、電焊機等污(wū)染電(diàn)影(yǐng)的場合。
3.3.3及時核對
　　對于(yú)現場(chǎng)安裝固定(dìng)式超聲波流量(liàng)計數量大。範圍(wéi)廣的(de)用戶，可以(yǐ)配備-一台(tái)同類型的 便攜式超(chāo)聲波(bō)流(liú)量計 ，用(yòng)于核校現(xiàn)場儀表的(de)情況。
3.4二次僅表、色講(jiǎng)分析(xī)僅對(duì)渦輪流量(liàng)計、超(chāo)聲波流量計的影(yǐng)響
　　由于(yú)天然(rán)氣是(shì)一種(zhǒng)可壓(yā)縮性(xìng)流體(tǐ)，作爲-次(cì)檢測儀(yí)表的流量計本(běn)身僅僅(jǐn)能(néng)夠檢(jiǎn)測工況下的氣(qì)體體積量，無法給(gěi)出(chū)統一(yī)狀态(tài)下的(de)氣體體積(jī)量，給(gěi)天然(rán)氣的(de)計量帶(dài)來(lái)很大(dà)的不便(biàn)。爲了更(gèng)正确的計量，必須有一種可(kě)以在線檢測氣體(tǐ)的溫(wēn)度(dù)、壓力和(hé)流量信号，井進行(háng)壓(yā)縮因子自(zì)動修(xiū)正和流量(liàng)自動跟蹤補償(cháng)，将工況(kuàng)體(tǐ)積量(liàng)轉換成标準狀(zhuàng)态體積(jī)量的儀(yí)器，在這種(zhǒng)背景(jǐng)下就(jiù)産生了體(tǐ)積修正儀，也就是天(tiān)然氣(qì)計量(liàng)的二(èr)次儀表。
　　體(tǐ)積修(xiū)正儀主要(yào)用來在線檢測(cè)氣體的(de)溫度、壓力、流(liú)量(liàng)等信号(hào)，并(bìng)進行(háng)壓縮因(yīn)子自動修(xiū)正和(hé)流量自動(dòng)跟蹤(zōng)補償，将工況體(tǐ)積量轉換(huàn)成标(biāo)準狀态體積量(liàng)的儀(yí)表(biǎo)"。
　　由(yóu)于體積修正儀(yí)作爲天然氣流(liú)量計(jì)量的二次儀表，其正确在很大(dà)程度(dù)上(shàng)受(shòu)流(liú)量(liàng)檢測元件(jiàn)(一般(bān)爲渦(wō)輪(lún)流量計)的限(xiàn)制。其前絕大多數的天然(rán)氣公司在(zài)天然(rán)氣到達用戶時(shí)都采用在調壓(yā)器後安裝渦輪(lún)流量計，這樣做(zuò)的好處是防止(zhǐ)管道壓力(lì)變化(huà)對計(jì)量(liàng)結果産(chǎn)生影響，可(kě)以使計量(liàng)更(gèng)加(jiā)正确(què)。
　　在天然氣(qì)計(jì)量交接過程中,爲(wèi)實現交(jiāo)接的統一和(hé)使(shǐ)用方便(biàn),使數據(jù)具有可(kě)比性,需嬰計量标況下的(de)流量,而在工(gōng)況(kuàng)和标(biāo)況之(zhī)間轉(zhuǎn)換時除了受(shòu)溫度和(hé)壓力的影(yǐng)響外(wài),壓縮因子也會(huì)産生一定(dìng)的影(yǐng)響,目前場站超聲流量計計量(liàng)用到的氣體組(zǔ)分主(zhǔ)要通過在(zài)線氣相色譜儀(yí)實時(shí)檢測得到(dào)的。
　　而色譜(pǔ)法是(shì)利用混(hùn)合物中各組分的(de)不同(tóng)的物(wù)理或化學(xué)性質(zhì)達到分離(lí)的(de)目的。分離後(hòu)的組(zǔ)分可以進(jìn)行定性(xìng)或定量分析，有(yǒu)時(shí)分離(lí)和測定同時進(jìn)行，有(yǒu)時先分離(lí)後測定。
　　色(sè)譜分析儀(yí)的目的，在(zài)于分析外輸天(tiān)然氣(qì)的組(zǔ)分，提(tí)供給流(liú)量(liàng)計算(suàn)機補(bǔ)償(cháng)，以(yǐ)獲取(qǔ)流經流量(liàng)計的正确(què)體積流量(liàng)，可以(yǐ)采取(qǔ)定期(qī)使用(yòng)化驗室的(de)色譜分析(xī)儀(yí)對(duì)天然氣組(zǔ)分進(jìn)行分(fèn)析，使(shǐ)其計(jì)量數據更加正(zhèng)确。.
4未來發(fā)展趨(qū)勢
　　随着(zhe)中國加(jiā)入wto，處資企業不(bú)斷進人我國天(tiān)然氣市場(chǎng)以及引(yǐn)進國外天然(rán)氣的可能(néng)性、天(tiān)然氣(qì)計(jì)量(liàng)與國(guó)際接軌(guǐ)即将成爲面(miàn)對面(miàn)的現(xiàn)實(shí)"，其計量觀念(niàn)與發展趨勢也(yě)将由(yóu)此而(ér)發生系列(liè)變化。分析(xī)表明(míng)，下一步我(wǒ)國天(tiān)然(rán)氣計量(liàng)将向(xiàng)以f七(qī)方面發展:
(1)計量方式(shì)向自(zì)動化(huà)、智能(néng)化、遠(yuǎn)程(chéng)化計量方(fāng)式發展
　　由于(yú)電子(zǐ)技術，計算(suàn)機以(yǐ)及(jí)互(hù)聯網(wǎng)技術(shù)的迅(xùn)猛發展，天(tiān)然氣(qì)計量已逐(zhú)步向(xiàng)在線(xiàn)、實時、智(zhì)能(néng)靠近，同時依靠網絡(luò)技術實現遠程化通(tōng)訊(xùn)。控制和(hé)管(guǎn)理。
(2)檢定(dìng)方式(shì)、量值(zhí)溯源從(cóng)靜(jìng)态單參數(shù)向動(dòng)态多(duō)參(cān)數瀝源發展(zhǎn)
　　過(guò)去(qù)流量計檢定方式通(tōng)常采用檢(jiǎn)定靜(jìng)态單(dān)參數(shù)方法(fǎ)，随着國内國外實流(liú)檢定技術(shù)的(de)成熟，天然氣流量(liàng)量值溯源(yuán)正逐步向(xiàng)實流(liú)檢定方向(xiàng)發展(zhǎn)，即以實際天然(rán)氣介質、在(zài)接近(jìn)實際現場(chǎng)工況(kuàng)等條件下對流(liú)量的分參(cān)數如壓力(lì)、溫度、氣質(zhì)組分和流量總(zǒng)量進(jìn)行動态量(liàng)值溯源。
(3)儀表選型從(cóng)單(dān)一儀表(biǎo)向多(duō)元化儀表發(fā)展
　　過(guò)去流量(liàng)儀表(biǎo)選型比較單一，近幾(jǐ)年随(suí)着對流量(liàng)計的研究(jiū)和開發，不(bú)同的流量(liàng)計有(yǒu)不同的特點和(hé)适應範圍(wéi)，流量儀表選(xuǎn)型由此(cǐ)呈現(xiàn)從(cóng)單(dān)一儀(yí)表向(xiàng)多元化儀(yí)表方(fāng)向發展。
(4)計(jì)量标準由單一(yī)标準向多(duō)重标(biāo)準發(fā)展
　　我國天然氣計量(liàng)标準(zhǔn)不斷(duàn)發展、豐富(fù)和完善，結合國(guó)外标準後(hòu)我國(guó)流量計(jì)量标準(zhǔn)已基本構成完(wán)整的體系(xì)，正逐(zhú)步由(yóu)單--标(biāo)準向多重(zhòng)标準(zhǔn)發展(zhǎn)。
(5)計量(liàng)方式從體積(jī)計量(liàng)向能量計量(liàng)發(fā)展
　　我國(guó)天然氣貿(mào)易計量方法是在法(fǎ)定的(de)質量指标(biāo)下按體(tǐ)積計量(liàng)。随若市場(chǎng)經濟(jì)的不(bú)斷完善，要(yào)求我國天(tiān)然氣(qì)貿易(yì)計量方法盡快與國際接(jiē)軌，有(yǒu)關天(tiān)然氣(qì)倫量計量成爲發展趨(qū)勢。
(6)單一(yī)數據管理(lǐ)向計(jì)量系統管理方(fāng)向發展
　　單(dān)一數據管(guǎn)理具有諸(zhū)多缺點。計算機(jī)技術的發展給(gěi)天然氣計量系統管(guǎn)理創(chuàng)造(zào)了(le)良好的條(tiáo)件。天(tiān)然氣計量管理(lǐ)從影響測量結(jié)果的(de)各個方面(miàn)、各個(gè)環(huán)節進行(háng)全過程的(de)、動态(tài)的、科(kē)學(xué)管(guǎn)理。
(7)計(jì)量管(guǎn)理從(cóng)事後(hòu)計量糾(jiū)紛(fēn)解釋(shì)向事前過程管(guǎn)理發展随着市(shì)場經濟(jì)的發展(zhǎn)，人們越來越重視天(tiān)然氣(qì)計量(liàng)。因此，人們對天然氣(qì)計量在管(guǎn)理觀念上(shàng)正發(fā)生根(gēn)本性轉變(biàn)，不僅對現場計(jì)量器具的使用及相應人員進(jìn)行管理，并從事(shì)後計量糾紛解釋向(xiàng)加強事前(qián)儀表(biǎo)采購選型(xíng)、安裝(zhuāng)使用(yòng)、過程(chéng)控制(zhì)、質量監督(dū)、數據(jù)管(guǎn)理、實流(liú)檢定的管理轉(zhuǎn)變和發(fā)展。
5總結
　　随着天然(rán)氣的進一(yī)步廣泛利(lì)用，因内一些流(liú)量計雖然(rán)有成(chéng)熟的标準(zhǔn)以及(jí)檢測計量技術(shù)，但由于(yú)工(gōng)況條(tiáo)件限(xiàn)制及用戶(hù)對燃氣性質的(de)認可，不可避(bì)免(miǎn)存在一些問題(tí)。因此完善(shàn)我國的計量方式及(jí)采用和借鑒國(guó)外的先進(jìn)的計(jì)量方(fāng)式勢(shì)在必(bì)行。

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