摘(zhai)要：基于(yu)天然氣(qi)渦輪流(liu)量計 的(de)測量原(yuan)理，探讨(tao)了其起(qi)始流量(liang)和安裝(zhuang)方法。在(zai)适當的(de)起始流(liu)✨量下，流(liu)量與轉(zhuan)速呈線(xian)性關系(xi)；推薦在(zai)流量計(ji)入☔口和(he)出口端(duan)各加接(jie)一定長(zhang)度的直(zhi)管段，若(ruo)安裝空(kong)間不能(neng)滿足要(yao)求，可在(zai)阻流🔞設(she)備與流(liu)量計之(zhi)間安裝(zhuang)整流器(qi)，避免因(yin)氣體流(liu)态改變(bian)影響流(liu)量計轉(zhuan)子的轉(zhuan)動。分析(xi)了天然(ran)氣渦輪(lun)流量計(ji)在運行(hang)過程中(zhong)的常見(jian)故障：天(tian)然氣正(zheng)常流動(dong)，流量計(ji)不計數(shu)；未作減(jian)量操作(zuo)，流量顯(xian)示逐漸(jian)下降；天(tian)然氣不(bu)流✊動，流(liu)量顯示(shi)不爲⁉️零(ling)。針對以(yi)上故障(zhang)，分别給(gei)出了相(xiang)應的操(cao)作維護(hu)方法。結(jie)合應用(yong)實例，提(ti)出了✂️天(tian)然氣渦(wo)輪流量(liang)計在使(shi)用過程(cheng)中的注(zhu)意事項(xiang)。
　　随着西(xi)氣東輸(shu)、川氣東(dong)送等長(zhang)距離、大(da)口徑、高(gao)壓力的(de)輸氣管(guan)👌道的建(jian)成投産(chan)以及國(guo)家天然(ran)氣輸配(pei)網絡的(de)逐漸形(xing)成✨，管道(dao)🌈運營商(shang)對天然(ran)氣貿易(yi)計量的(de)科學性(xing)🎯、可靠性(xing)、公正性(xing)提出了(le)更高的(de)要求。依(yi)賴電子(zi)技術、互(hu)聯網和(he)計算機(ji)技術的(de)迅猛發(fa)展，天然(ran)氣計量(liang)方式亦(yi)向自動(dong)化、智🚶能(neng)化、遠程(cheng)化方向(xiang)發展，目(mu)前天然(ran)氣渦輪(lun)流量計(ji)已經實(shi)現了實(shi)時、在線(xian)、遠程㊙️控(kong)制，并逐(zhu)步向渦(wo)輪流量(liang)計、變送(song)器、SCADA系統(tong)、色譜分(fen)析儀等(deng)組成的(de)智能計(ji)🍉量系統(tong)方向發(fa)展。
　　由于(yu) 渦輪流(liu)量計 靈(ling)敏度高(gao)、重複性(xing)好、量程(cheng)比寬、結(jie)構緊湊(cou)，因此廣(guang)泛應用(yong)于🔅工業(ye)貿易計(ji)量。在設(she)計标準(zhun)方面，歐(ou)洲PrEN12261[1]是目(mu)前氣🈚體(ti)渦輪流(liu)量計最(zui)全面、最(zui)具針對(dui)性的标(biao)準規範(fan)，在計量(liang)性能、材(cai)料要求(qiu)、輸出☁️、标(biao)記、文件(jian)資料等(deng)方面對(dui)氣體⭐渦(wo)輪流量(liang)計提出(chu)了具體(ti)要求[2]；其(qi)他設計(ji)标準還(hai)包括美(mei)國AGANo7[3]、國際(ji)标⁉️準化(hua)組織ISO9951：1993[4]、國(guo)際法制(zhi)計量組(zu)織OIMLR137-1[5]、日本(ben)JISZ8765-1980[6]等。國内(nei)主要采(cai)用GB/T18940－2003[7]進✂️行(hang)渦輪流(liu)量計的(de)設計。
1渦(wo)輪流量(liang)計的測(ce)量原理(li)
　　渦輪流(liu)量計是(shi)一種速(su)度式流(liu)量儀表(biao)，測量本(ben)體是渦(wo)🚶輪流量(liang)傳感器(qi)，主要由(you)葉輪和(he)磁電感(gan)應線圈(quan)組🏃成，葉(ye)輪軸心(xin)與管道(dao)👣中心相(xiang)同，可以(yi)自由轉(zhuan)動，其葉(ye)㊙️片與氣(qi)體流動(dong)方向成(cheng)一定角(jiao)度。在流(liu)體沖擊(ji)下，渦🛀輪(lun)沿管道(dao)軸向旋(xuan)轉，其旋(xuan)轉速率(lü)随流量(liang)🈚變化而(er)不同，流(liu)速越高(gao)，動能越(yue)大，渦輪(lun)的轉速(su)也越高(gao)。渦輪的(de)轉速經(jing)磁電感(gan)👈應轉換(huan)器轉換(huan)❤️爲相應(ying)頻率的(de)電脈沖(chong)，通過顯(xian)示儀表(biao)進行積(ji)算和顯(xian)示（圖1）。

　　渦(wo)輪流量(liang)計通過(guo)不同的(de)計算方(fang)法，可分(fen)别顯示(shi)累計流(liu)量和♍瞬(shun)時流量(liang)。當渦輪(lun)葉片切(qie)割殼體(ti)内永久(jiu)磁鋼産(chan)生的磁(ci)力線時(shi)，将📞引起(qi)傳感線(xian)圈磁通(tong)的變化(hua)，磁通周(zhou)期變化(hua)信号🔴經(jing)前置放(fang)大器放(fang)大、整形(xing)，産生與(yu)流速🚩成(cheng)正比的(de)脈沖信(xin)号，脈沖(chong)信号🤞經(jing)流量積(ji)算電路(lu)換算後(hou)顯示累(lei)積👨‍❤️‍👨流量(liang)值，同時(shi)經頻率(lü)電流✌️轉(zhuan)換電路(lu)轉換成(cheng)模拟電(dian)流量，進(jin)而顯示(shi)瞬時流(liu)量值（圖(tu)2）。

2渦(wo)輪流量(liang)計的應(ying)用
2.1起始(shi)流量
　　渦(wo)輪葉片(pian)克服摩(mo)擦力做(zuo)功，當氣(qi)體流量(liang)較小時(shi)，葉片未(wei)☂️啓動旋(xuan)轉，導緻(zhi)渦輪流(liu)量計存(cun)在計量(liang)盲區。當(dang)壓力🔞、溫(wen)度，密度(du)等氣體(ti)參數發(fa)生改變(bian)時，渦輪(lun)流量計(ji)的起始(shi)流量🌍也(ye)會發生(sheng)相應⁉️變(bian)化。被測(ce)天然氣(qi)的靜壓(ya)增大時(shi)，所測流(liu)量範圍(wei)也相應(ying)增大，同(tong)時天然(ran)🏃‍♂️氣的密(mi)度會👄引(yin)起不同(tong)的壓損(sun)。氣體渦(wo)輪流量(liang)計适💋合(he)流量幅(fu)度較大(da)的場合(he)，但當氣(qi)量過小(xiao)時，渦輪(lun)流量計(ji)不能克(ke)服摩擦(ca)力矩轉(zhuan)動。氣量(liang)大于一(yi)定值後(hou)，流量與(yu)轉速呈(cheng)線性關(guan)系；受葉(ye)輪強度(du)、氣😍流壓(ya)損、軸承(cheng)壽命等(deng)條件的(de)限制✔️，氣(qi)流量也(ye)不宜過(guo)大。大多(duo)數渦輪(lun)流量計(ji)在大氣(qi)壓下✏️的(de)測量範(fan)圍是1:10～1:30，準(zhun)确度可(ke)⭐達到±0.5%～±1.0%[8]。
2.2安(an)裝要求(qiu)
　　渦輪流(liu)量計對(dui)管輸天(tian)然氣的(de)流态非(fei)常敏感(gan)，而 流量(liang)計 入口(kou)前端的(de)阻流設(she)備（分離(li)除塵、管(guan)道彎頭(tou)、旋風分(fen)離器和(he)過濾器(qi)等）可能(neng)使流态(tai)改變而(er)影響轉(zhuan)子的㊙️旋(xuan)轉。爲此(ci)⚽，一般🔞推(tui)薦在渦(wo)輪流量(liang)計入口(kou)和出口(kou)端各加(jia)接一直(zhi)管✉️段，其(qi)入口端(duan)長度不(bu)小于10倍(bei)管段内(nei)❗徑，出口(kou)端長度(du)不小于(yu)5倍管段(duan)内徑。若(ruo)安裝空(kong)間不能(neng)滿足上(shang)述✉️要求(qiu)，可在阻(zu)流設備(bei)與渦輪(lun)流量計(ji)之㊙️間安(an)裝整流(liu)器。另外(wai)，變送器(qi)電源線(xian)需采用(yong)金屬屏(ping)蔽線，且(qie)接🧑🏾‍🤝‍🧑🏼地良(liang)好可靠(kao)。
3故障分(fen)析與維(wei)護處理(li)
　　天然氣(qi)正常流(liu)動，渦輪(lun)流量計(ji)不計數(shu)。故障分(fen)析：電源(yuan)線、功能(neng)選🌂擇開(kai)關和信(xin)号線有(you)無斷路(lu)或接觸(chu)不良；顯(xian)示儀内(nei)部印制(zhi)電路闆(pan)、接觸件(jian)有無接(jie)觸不良(liang)🏃；線圈是(shi)💞否良好(hao)；葉輪是(shi)否碰撞(zhuang)傳感器(qi)内壁，有(you)無異物(wu)卡住，軸(zhou)和軸承(cheng)有無雜(za)物卡住(zhu)或斷裂(lie)。維護處(chu)理😄：用歐(ou)姆表排(pai)查故障(zhang)點；印制(zhi)電路闆(pan)故障檢(jian)查采用(yong)替換“備(bei)用闆🌏”法(fa)，換下故(gu)障闆再(zai)☀️作細緻(zhi)檢查；檢(jian)查線圈(quan)有無斷(duan)線和焊(han)點脫落(luo)；去除異(yi)物，清洗(xi)或更換(huan)損壞零(ling)件，複原(yuan)後氣吹(chui)或手拔(ba)動葉輪(lun)，應無摩(mo)擦聲，更(geng)換軸承(cheng)等零件(jian)後應重(zhong)🐆新校驗(yan)，求得新(xin)的儀表(biao)系數。
　　未(wei)作減量(liang)操作，流(liu)量顯示(shi)逐漸下(xia)降。故障(zhang)分析：渦(wo)輪流量(liang)計前的(de)過濾器(qi)是否堵(du)塞；流量(liang)傳感器(qi)管段上(shang)的閥門(men)開度自(zi)動減少(shao)；傳感器(qi)葉輪受(shou)雜物阻(zu)礙或軸(zhou)承間⛷️隙(xi)進入異(yi)物，阻力(li)增加而(er)減緩轉(zhuan)速。操作(zuo)維護：清(qing)洗過濾(lü)器；調節(jie)🥵流量計(ji)上遊閥(fa)門，判斷(duan)有無故(gu)障，确認(ren)後再修(xiu)理或更(geng)換；卸下(xia)傳感器(qi)清除雜(za)物，必要(yao)時重新(xin)校驗。
　　天(tian)然氣不(bu)流動，流(liu)量顯示(shi)不爲零(ling)。故障分(fen)析：傳輸(shu)信号線(xian)路‼️屏蔽(bi)不良，外(wai)界信号(hao)幹擾；管(guan)道外部(bu)振動，葉(ye)💰輪随之(zhi)抖動，産(chan)生誤信(xin)号；截止(zhi)閥關閉(bi)不嚴發(fa)生内漏(lou)；顯示儀(yi)線路闆(pan)之間✊或(huo)電子元(yuan)件損壞(huai)産生幹(gan)擾❤️。操作(zuo)維護⭕：檢(jian)查動力(li)🔱電纜與(yu)信号電(dian)纜是否(fou)分開鋪(pu)設，顯示(shi)儀端子(zi)接地是(shi)否良好(hao)；加固管(guan)道，安裝(zhuang)防止🔞振(zhen)動的設(she)備；檢修(xiu)或更換(huan)截止閥(fa)；檢查顯(xian)示儀電(dian)路，判斷(duan)幹擾源(yuan)，查出故(gu)障點👨‍❤️‍👨。
4應(ying)用案例(li)
　　某輸氣(qi)站場采(cai)用渦輪(lun)流量計(ji)（圖3）進行(hang)計量後(hou)向城市(shi)⭐門站☎️供(gong)氣，公稱(cheng)通徑爲(wei)80mm，最大工(gong)作壓力(li)爲10.2MPa，最大(da)流量爲(wei)👌8000m3/s。該站場(chang)投産時(shi)正值冬(dong)季，進站(zhan)壓力爲(wei)7.8MPa，出站壓(ya)力爲4.0MPa，渦(wo)輪流量(liang)❓計安裝(zhuang)正确，調(diao)壓裝置(zhi)🔞未安裝(zhuang)防冰堵(du)的加熱(re)設備。投(tou)産初期(qi)，管道存(cun)有較多(duo)遊離水(shui)，環境溫(wen)度爲－5℃，日(ri)輸氣量(liang)約爲2×104m3，采(cai)用間歇(xie)性供氣(qi)。當開啓(qi)🍉出站閥(fa)門時，渦(wo)輪流量(liang)計正常(chang)🏃運行約(yue)30min後站控(kong)室流量(liang)計算機(ji)報警，瞬(shun)時流量(liang)和累計(ji)流量快(kuai)速下降(jiang)并變爲(wei)0，門站渦(wo)輪流量(liang)計正常(chang)計數。

　　通(tong)過逐項(xiang)排查，發(fa)現流量(liang)計前面(mian)的過濾(lü)器和流(liu)量計後(hou)🐆的調壓(ya)🆚裝置存(cun)在一定(ding)程度的(de)冰堵（圖(tu)4）。采取管(guan)道排污(wu)、輔助加(jia)⚽熱、清洗(xi)過濾器(qi)及調低(di)流量計(ji)入口壓(ya)力至4.0MPa等(deng)措施，改(gai)善了天(tian)然氣的(de)節流效(xiao)應，使渦(wo)輪流量(liang)計能⭕夠(gou)正常運(yun)行。經與(yu)下💃遊門(men)站渦輪(lun)流量計(ji)比對，輸(shu)差控制(zhi)在有效(xiao)範圍。

5注意(yi)事項
（1）渦(wo)輪流量(liang)計投用(yong)前，通過(guo)流量計(ji)算機的(de)控制面(mian)闆完成(cheng)儀表㊙️系(xi)數的重(zhong)新設定(ding)。
（2）渦輪流(liu)量計投(tou)運時，其(qi)前後壓(ya)差不能(neng)過大，氣(qi)體流速(su)不🔞能過(guo)快🐇，應緩(huan)慢地手(shou)動開啓(qi)入口閥(fa)門，待管(guan)道完全(quan)充滿天(tian)然氣且(qie)✔️壓力平(ping)衡後手(shou)動開啓(qi)出口閥(fa)門，以防(fang)止發生(sheng)冰堵和(he)瞬間氣(qi)流沖擊(ji)而損壞(huai)渦輪。
（3）定(ding)期對渦(wo)輪流量(liang)計進行(hang)清洗、檢(jian)查和複(fu)校，定期(qi)注入潤(run)滑油，以(yi)維持葉(ye)輪良好(hao)運行；關(guan)注流量(liang)計算機(ji)的流⚽量(liang)顯示狀(zhuang)況，評估(gu)流量情(qing)況，有異(yi)常時立(li)即檢查(cha)。
（4）保持管(guan)路暢通(tong)。可以依(yi)據過濾(lü)器入口(kou)、出口處(chu)的 差壓(ya)變送器(qi) 的差壓(ya)值來判(pan)斷過濾(lü)器是否(fou)被堵塞(sai)。天然氣(qi)渦輪流(liu)量計運(yun)轉失常(chang)時應清(qing)洗管路(lu)，将流量(liang)計的渦(wo)輪拆除(chu)後用💛輕(qing)質高标(biao)⛷️号汽油(you)徹底清(qing)洗後重(zhong)新安裝(zhuang)。

以上内(nei)容來源(yuan)于網絡(luo)，如有侵(qin)權請聯(lian)系即删(shan)除!