[摘要(yao)]随着天然(ran)氣的廣泛(fan)應。天然氣(qi)計量成爲(wei)人們關注(zhu)💛的話題。本(ben)文主要介(jie)紹了渦輪(lun)流量計 、超(chao)聲波流量(liang)計 在天然(ran)氣計量中(zhong)的應用及(ji)存在的主(zhu)要問題，并(bing)提出了🧑🏽‍🤝‍🧑🏻相(xiang)應的㊙️解決(jue)方式方法(fa)。闡叙了我(wo)國未來天(tian)然氣計量(liang)的發展趨(qu)勢。
1前言
　　21世(shi)紀爲天然(ran)氣的世紀(ji),天然氣是(shi)優質的燃(ran)料和化工(gong)原👌料。它廣(guang)泛用于玻(bo)璃制晶生(sheng)産，發電，氮(dan)肥生産💔，城(cheng)市燃氣，是(shi)一種理想(xiang)的清潔能(neng)源，是國家(jia)的重要能(neng)源命脈之(zhi)一，在國民(min)經濟發展(zhan)中占有重(zhong)要的地位(wei)。随着社會(hui)的進步，人(ren)們活動🔞的(de)活躍，能源(yuan)面臨着👉越(yue)來越短缺(que)，因此合理(li)利🈲用能源(yuan)，有效開展(zhan)節約能源(yuan)的課題就(jiu)擺在人們(men)面前，就天(tian)然氣來講(jiang)，通過精确(que)的計量，是(shi)減少天然(ran)氣浪費的(de)有效途徑(jing)之一。
2渦輪(lun)流量計與(yu)超聲波流(liu)量計的工(gong)作原理
2.1渦(wo)輪流量計(ji)
　　渦輪流量(liang)計由渦輪(lun)、軸承、前置(zhi)放大器、顯(xian)示儀表組(zu)成😘。
　　被測流(liu)體沖擊渦(wo)輪葉片，使(shi)渦輪旋轉(zhuan)，渦輪的轉(zhuan)速随流量(liang)💋的❄️變化而(er)變化，即流(liu)量大，渦輪(lun)的轉速也(ye)大，再經磁(ci)電轉換裝(zhuang)置把渦輪(lun)的轉速轉(zhuan)換爲相應(ying)頻率的電(dian)脈沖，經前(qian)置放🥵大器(qi)放大後，送(song)入顯示儀(yi)表進行計(ji)數和顯示(shi)，根據單位(wei)時間内的(de)脈沖數和(he)累🙇🏻計脈沖(chong)數即可求(qiu)出瞬時🥵流(liu)量和累積(ji)流量。
　　渦輪(lun)變送器的(de)工作原理(li)是當流體(ti)沿着管道(dao)的軸線方(fang)🈲向流動，并(bing)沖擊渦輪(lun)葉片時。便(bian)有與流量(liang)qv.流速V和流(liu)體密✊度p桑(sang)積成比例(li)的力作用(yong)在葉片上(shang)，推動🚶‍♀️渦輪(lun)旋轉。在渦(wo)輪旋轉🛀🏻的(de)同時，葉片(pian)周期性地(di)切割電磁(ci)鐵産生的(de)磁力線，改(gai)變線圈的(de)磁通量。根(gen)據電🔴磁感(gan)應原理，在(zai)線圍内将(jiang)感應出脈(mo)動的電勢(shi)信号，此脈(mo)動信号的(de)頻率與被(bei)測流體的(de)流量成正(zheng)比。
　　渦輪變(bian)送器輸出(chu)的脈沖信(xin)号，經前置(zhi)于放大器(qi)放大後，送(song)✉️入♉顯示儀(yi)表，就可以(yi)實現流量(liang)的測量。
2.2超(chao)聲流量計(ji)
　　其工作原(yuan)理一超聲(sheng)波在流動(dong)的流體中(zhong)傳播時就(jiu)載，上流⭐體(ti)流速的信(xin)息。因此通(tong)過接收到(dao)的超聲波(bo)就可以檢(jian)測出流體(ti)的流🔞速，從(cong)而換算成(cheng)流量。
　　超聲(sheng)波流量計(ji)由超聲波(bo)換能器、電(dian)子線路及(ji)流量顯示(shi)📧和累積系(xi)統3部分組(zu)成。超聲波(bo)發射換能(neng)器将🔞電能(neng)轉換爲超(chao)聲波能量(liang)，并将其發(fa)射到被測(ce)流體中，接(jie)收👣器按.收(shou)到的超聲(sheng)波信号，經(jing)電子線路(lu)啟大🍉并轉(zhuan)換爲代表(biao)流量的電(dian)信号，供給(gei)顯示和積(ji)算儀表進(jin)行顯示和(he)積算，這樣(yang)就實現了(le)流量的檢(jian)測和🎯顯示(shi)。
3渦輪流量(liang)計、超聲波(bo)流量計優(you)、缺點比
較(jiao)及應用中(zhong)霄注意的(de)問題
3.1優、缺(que)點比較
渦(wo)輪流量計(ji)優點:
(1)正确(que)，在所有流(liu)量計儀表(biao)中屬于精(jing)确的流量(liang)儀表❓:
(2)重複(fu)性好:
(3)無零(ling)點漂移，抗(kang)幹擾性好(hao):、
(4)測量範圍(wei)度寬;
(5)結構(gou)緊湊。
缺點(dian):.
(1)不能長期(qi)保持校準(zhun)特性:
(2)流體(ti)物性對流(liu)量特性影(ying)響較大超(chao)聲波流量(liang)計優點:
(1)檢(jian)測件是一(yi)段無阻礙(ai)物的圓管(guan),結構簡單(dan)、無可動部(bu)件、無壓力(li)損失井且(qie)免維護。
(2)适(shi)用的流量(liang)範圍大(量(liang)程比寬爲(wei)40:1,最高可達(da)100:1)。
(3)精度高(≤士(shi)0-5%),重複性好(hao),線性好。
(4)具(ju)有雙向測(ce)量功能,且(qie)雙向測量(liang)的精度相(xiang)同。
(5)有強大(da)的自檢和(he)自診斷功(gong)能。缺點:
(1)在(zai)傳播時間(jian)法時，隻能(neng)用于清潔(jie)液體和氣(qi)體，而在多(duo)普勒法時(shi)，測量含有(you)-定量懸浮(fu)顆粒和氣(qi)池的液體(ti):
(2)多普勒法(fa)測量正确(que)率不高。.
(3)現(xian)場應用較(jiao)少
3.2運用過(guo)程中需要(yao)注意的問(wen)題
爲了保(bao)障渦輪流(liu)量計的正(zheng)常運行，在(zai)其運用的(de)曆程🈚中應(ying)注🥰重以下(xia)幾個問題(ti):
3.2.1渦輪流量(liang)計對被測(ce)介質有嚴(yan)厲的請求(qiu)
(1)渦輪流量(liang)計個别隻(zhi)用于計量(liang)低粘度的(de)單相流體(ti)。
(2)用渦輪流(liu)量計計量(liang)的介質流(liu)體應處于(yu)素流狀況(kuang)❤️。
(3)目前大多(duo)數渦輪流(liu)量計的軸(zhou)承爲球體(ti)軸承，因而(er)對被測介(jie)質的幹淨(jing)度有很高(gao)的請求。
3.2.2渦(wo)輪流量計(ji)口徑的抉(jue)擇應注重(zhong)的問題
　　在(zai)抉擇渦輪(lun)流量計的(de)口徑時，應(ying)使介質的(de)工況流🌈量(liang)在流量計(ji)測量規模(mo)的15%-70%之間。當(dang)被測介質(zhi)流量處👄于(yu)所💔選流量(liang)計測量規(gui)模的15%以下(xia)時，介質流(liu)體在管⭐道(dao)中流👈速遲(chi)緩處于層(ceng)🈚流狀況，流(liu)量計的測(ce)量線性變(bian)差，難以到(dao)達請求的(de)計量正确(que)。當介質🔞工(gong)況流量☔大(da)于所抉擇(ze)流量計測(ce)量規模的(de)70%時，渦輪轉(zhuan)速将變的(de)很大，減速(su)軸👨‍❤️‍👨承和支(zhi)架的磨損(sun)，影響渦輪(lun)流量計的(de)運用壽命(ming)。
3.2.3渦輪流量(liang)計在裝置(zhi)中應注重(zhong)的問題
(1)介(jie)質流體流(liu)速散布不(bu)平均和旋(xuan)渦流是影(ying)響渦輪流(liu)量計測量(liang)正确的重(zhong)要起因，要(yao)清除流速(su)不平均🤟和(he)旋鍋流則(ze)須要在渦(wo)輪🌈流量計(ji)前端有足(zu)夠長的直(zhi)管段🏃。
(2)渦輪(lun)流量計的(de)裝置點不(bu)能有激烈(lie)的機械震(zhen)驚和🌈強💋的(de)電磁攪擾(rao)。
(3)渦輪流量(liang)計在裝置(zhi)方法上能(neng)夠是程度(du)、傾斜、垂直(zhi)裝置㊙️，随裝(zhuang)🔆置方法的(de)不同，若要(yao)想取得正(zheng)确的測量(liang)，必需采取(qu)程度裝置(zhi)。
3.2.4培修和校(xiao)驗應注重(zhong)的問題
(1)渦(wo)輪流量計(ji)是拆卸周(zhou)密的精細(xi)儀表，改換(huan)配件或是(shi)從新拆卸(xie)後都會引(yin)起儀表系(xi)數的變更(geng)，因而爲☁️保(bao)障測量✌️的(de)正确在改(gai)換配件或(huo)是從新拆(chai)卸後都應(ying)從新校驗(yan)并更改儀(yi)表系數🔴。
(2)渦(wo)輪流量計(ji)随運行的(de)時光增加(jia)或改換部(bu)件其儀表(biao)系數會發(fa)作轉變，因(yin)而必須要(yao)對渦輪流(liu)量計進行(hang)校驗。
3.3超聲(sheng)波流量計(ji)量在應用(yong)中，需要注(zhu)意以下幾(ji)個方面🔞的(de)問題🔴
3.3.1正确(que)的選擇
　　這(zhe)是超聲波(bo)流量計能(neng)夠正常工(gong)作的基礎(chu)。如果選⁉️型(xing)不當，或💚會(hui)造成流量(liang)無法測量(liang)，或者用戶(hu)使用不便(bian)等後果。
3.3.2合(he)理的安裝(zhuang)
　　換能器安(an)裝不合理(li)是超聲波(bo)流量計不(bu)能正常工(gong)作的主要(yao)原因:安裝(zhuang)換能器需(xu)要考慮位(wei)置的确定(ding)和方式的(de)選擇兩個(ge)問題。确定(ding)位置時除(chu)保證足夠(gou)🍓的上、下遊(you)直管段外(wai)，尤其要注(zhu)意換能器(qi)盡量避開(kai)有變頻器(qi)✌️、電焊機等(deng)污染電影(ying)的場合。
3.3.3及(ji)時核對
　　對(dui)于現場安(an)裝固定式(shi)超聲波流(liu)量計數量(liang)大。範圍廣(guang)🌐的用戶，可(ke)以配備-一(yi)台同類型(xing)的 便攜式(shi)超聲波流(liu)量計 ，用于(yu)核校現場(chang)儀表的情(qing)況。
3.4二次僅(jin)表、色講分(fen)析僅對渦(wo)輪流量計(ji)、超聲波流(liu)量計的影(ying)響
　　由于天(tian)然氣是一(yi)種可壓縮(suo)性流體，作(zuo)爲-次檢測(ce)儀表的流(liu)🛀🏻量計本身(shen)僅僅能夠(gou)檢測工況(kuang)下的氣體(ti)體📱積量，無(wu)法給出統(tong)一狀态下(xia)的氣體體(ti)積量，給天(tian)然氣的計(ji)量帶來很(hen)大的不便(bian)。爲了更正(zheng)确的計量(liang)，必須有一(yi)種可以在(zai)線檢測氣(qi)體的溫度(du)、壓⭐力和流(liu)量信号，井(jing)進行壓縮(suo)因子自動(dong)修正和流(liu)🏃🏻量自動跟(gen)蹤🧑🏽‍🤝‍🧑🏻補償，将(jiang)工況體積(ji)量轉換成(cheng)标✌️準狀态(tai)體積量的(de)儀器，在這(zhe)種背景下(xia)就産生了(le)體積修正(zheng)儀，也就是(shi)天☎️然氣計(ji)量的二次(ci)儀表。
　　體積(ji)修正儀主(zhu)要用來在(zai)線檢測氣(qi)體的溫度(du)、壓力、流量(liang)等信号🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，并(bing)進行壓縮(suo)因子自動(dong)修正和流(liu)量自動跟(gen)🌏蹤補償，将(jiang)工況體積(ji)量轉換成(cheng)标準狀态(tai)體積💞量的(de)儀表"。
　　由于(yu)體積修正(zheng)儀作爲天(tian)然氣流量(liang)計量的二(er)次儀表，其(qi)🌈正🐪确在很(hen)大程度上(shang)受流量檢(jian)測元件(一(yi)般爲渦輪(lun)流量計)的(de)限制🐆。其前(qian)絕大多數(shu)的天然氣(qi)公司🧑🏾‍🤝‍🧑🏼在天(tian)然氣到達(da)用戶時都(dou)采用在調(diao)壓器後安(an)裝渦輪流(liu)量計，這樣(yang)做的好處(chu)是防止管(guan)道壓⭕力變(bian)化對🚶計量(liang)結果産生(sheng)影響，可以(yi)使計量更(geng)加正确。
　　在(zai)天然氣計(ji)量交接過(guo)程中,爲實(shi)現交接的(de)統一和使(shi)⛹🏻‍♀️用方便,使(shi)數據具有(you)可比性,需(xu)嬰計量标(biao)況下的流(liu)量,而在工(gong)況⚽和标況(kuang)之間轉換(huan)時除了受(shou)溫度和壓(ya)力的影響(xiang)外,壓縮因(yin)子也會産(chan)生一定的(de)影響,目前(qian)場站超聲(sheng)流量計計(ji)量用到的(de)氣體組分(fen)主要通過(guo)在線氣相(xiang)色譜儀實(shi)時檢測得(de)到的🧡。
　　而色(se)譜法是利(li)用混合物(wu)中各組分(fen)的不同的(de)物理或化(hua)學性🆚質達(da)到分離的(de)目的。分離(li)後的組分(fen)可以進行(hang)定性或定(ding)量分析，有(you)時分離和(he)測定同時(shi)進行，有時(shi)先分離後(hou)測定。
　　色譜(pu)分析儀的(de)目的，在于(yu)分析外輸(shu)天然氣的(de)組分，提🌂供(gong)給流量計(ji)算機補償(chang)，以獲取流(liu)經流量計(ji)的正确體(ti)積流量，可(ke)以采取定(ding)期使用化(hua)驗室的色(se)譜分析儀(yi)對天然氣(qi)組分進行(hang)分析，使其(qi)計🌏量數據(ju)更加正确(que)。.
4未來發展(zhan)趨勢
　　随着(zhe)中國加入(ru)WTO，處資企業(ye)不斷進人(ren)我國天然(ran)氣市場以(yi)及引進國(guo)外天然氣(qi)的可能性(xing)、天然氣計(ji)量與國際(ji)接軌即将(jiang)成爲面對(dui)面的現實(shi)"，其計量觀(guan)念與發展(zhan)趨勢也将(jiang)由此而發(fa)生系列變(bian)化。分析表(biao)明，下一步(bu)我國天然(ran)氣計量将(jiang)向以😄F七方(fang)面發展:
(1)計(ji)量方式向(xiang)自動化、智(zhi)能化、遠程(cheng)化計量方(fang)式發展
　　由(you)于電子技(ji)術，計算機(ji)以及互聯(lian)網技術的(de)迅猛發展(zhan)，天然氣計(ji)量已逐步(bu)向在線、實(shi)時、智能靠(kao)近，同時依(yi)靠網絡技(ji)術🈲實現遠(yuan)程化通訊(xun)。控制和管(guan)理。
(2)檢定方(fang)式、量值溯(su)源從靜态(tai)單參數向(xiang)動态多參(can)數瀝源發(fa)展
　　過去流(liu)量計檢定(ding)方式通常(chang)采用檢定(ding)靜态單參(can)數方法，随(sui)⛱️着國内國(guo)外實流檢(jian)定技術的(de)成熟，天然(ran)氣⭐流量👣量(liang)值✨溯源正(zheng)逐步向實(shi)流檢定方(fang)向發展，即(ji)以實際天(tian)然氣介質(zhi)、在接近實(shi)際現場工(gong)況等條件(jian)下對流量(liang)的👉分參數(shu)如✔️壓力、溫(wen)度、氣質組(zu)分和流量(liang)總量進行(hang)動态🌏量值(zhi)溯源。
(3)儀表(biao)選型從單(dan)一儀表向(xiang)多元化儀(yi)表發展
　　過(guo)去流量儀(yi)表選型比(bi)較單一，近(jin)幾年随着(zhe)對流量計(ji)的⭐研究和(he)開發，不同(tong)的流量計(ji)有不同的(de)特點和适(shi)應範圍，流(liu)量儀表選(xuan)型由此呈(cheng)現從單一(yi)儀表向多(duo)元化儀表(biao)方向發展(zhan)。
(4)計量标準(zhun)由單一标(biao)準向多重(zhong)标準發展(zhan)
　　我國天然(ran)氣計量标(biao)準不斷發(fa)展、豐富和(he)完善，結合(he)國外标準(zhun)後我國流(liu)量計量标(biao)準已基本(ben)構成完整(zheng)的體系，正(zheng)逐步由單(dan)--标準向多(duo)重标準發(fa)展。
(5)計量方(fang)式從體積(ji)計量向能(neng)量計量發(fa)展
　　我國天(tian)然氣貿易(yi)計量方法(fa)是在法定(ding)的質量指(zhi)标下按體(ti)積計量。随(sui)若市場經(jing)濟的不斷(duan)完善，要求(qiu)我國天然(ran)氣貿易計(ji)量方法盡(jin)快與國際(ji)接軌，有關(guan)天然氣倫(lun)量計量成(cheng)爲發展趨(qu)勢。
(6)單一數(shu)據管理向(xiang)計量系統(tong)管理方向(xiang)發展
　　單一(yi)數據管理(li)具有諸多(duo)缺點。計算(suan)機技術的(de)發展給天(tian)然氣計量(liang)系統管理(li)創造了良(liang)好的條件(jian)。天然氣計(ji)量管理從(cong)影響測量(liang)結果的各(ge)個方面、各(ge)個環節進(jin)行全過程(cheng)的、動态的(de)、科學管理(li)。
(7)計量管理(li)從事後計(ji)量糾紛解(jie)釋向事前(qian)過程管理(li)發展随着(zhe)市✔️場經濟(ji)的發展，人(ren)們越來越(yue)重視天然(ran)氣計👉量。因(yin)此，人🏃們對(dui)天然氣計(ji)量在管理(li)觀念上正(zheng)發生根本(ben)性轉變，不(bu)僅🍉對現場(chang)計量器具(ju)的使用及(ji)相應人員(yuan)進行管理(li)，并從事後(hou)計量糾紛(fen)解釋向加(jia)✏️強事前儀(yi)表采購選(xuan)型、安裝使(shi)用、過程♻️控(kong)制、質量監(jian)♊督、數據管(guan)理、實流檢(jian)定的管理(li)轉變和發(fa)展。
5總結
　　随(sui)着天然氣(qi)的進一步(bu)廣泛利用(yong)，因内一些(xie)流量計🐇雖(sui)♌然🌏有成熟(shu)的标準以(yi)及檢測計(ji)量技術，但(dan)由于工況(kuang)條件限制(zhi)及用戶對(dui)燃氣性質(zhi)的認可，不(bu)可避免存(cun)在一些問(wen)題。因此完(wan)善我國的(de)計量方式(shi)及采用🐉和(he)借鑒國㊙️外(wai)的先進的(de)計量方式(shi)勢在必行(hang)。

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