摘要(yao)：我國正式(shi)步入天然(ran)氣時代，其(qi)中在天然(ran)氣計量上(shang)，大🌈量使用(yong)的是渦輪(lun)流量計 ，這(zhe)是一種結(jie)構簡單、體(ti)積小、量程(cheng)比寬、重複(fu)性好和精(jing)度高的流(liu)量計，适合(he)用在貿易(yi)計量和氣(qi)體流量量(liang)值傳遞中(zhong)。但在實際(ji)運♌用中，卻(que)易因工藝(yi)流程不正(zheng)确等問題(ti)而出現測(ce)量誤差，這(zhe)将會影響(xiang)到天然氣(qi)供需雙方(fang)的利益。對(dui)此，本文筆(bi)者結合相(xiang)關知識，舉(ju)例淺析天(tian)然氣計量(liang)誤🐇差及其(qi)改進措施(shi)。
0引言
　　目前(qian)，我國天然(ran)氣流量計(ji)量主要使(shi)用的是渦(wo)輪流量⚽計(ji)，其采用的(de)是動量矩(ju)守恒定律(lü)，即：渦輪在(zai)天然氣進(jin)☔入流量計(ji)時轉🌈動，其(qi)中天然氣(qi)的流量與(yu)渦輪的轉(zhuan)速按比例(li)變動，則可(ke)根據渦輪(lun)的轉速來(lai)計算天然(ran)氣的流量(liang)，并顯🌏示在(zai)儀表上。
　　渦(wo)輪流量計(ji)主要由渦(wo)輪、整流器(qi)、發生器、計(ji)數器、磁耦(ou)合、壓力💋管(guan)嘴、溫度管(guan)嘴、輔助葉(ye)輪、高頻脈(mo)沖及高低(di)頻脈沖發(fa)生器等組(zu)成。與其他(ta)流量計相(xiang)比，渦輪流(liu)量計🏒具有(you)體積小、結(jie)構簡單🛀、量(liang)程比寬、脈(mo)沖量輸出(chu)、安裝維修(xiu)方便、重複(fu)性好及精(jing)度高等優(you)點。因此，在(zai)正常條件(jian)下，渦輪流(liu)量計的測(ce)量精度均(jun)可滿足✨标(biao)準要求，但(dan)在實際應(ying)用中，卻多(duo)因工藝流(liu)程設計和(he)操作問題(ti)而出現測(ce)量誤差。
1天(tian)然氣計量(liang)誤差的成(cheng)因
　　圖1所示(shi)爲DN80氣體渦(wo)輪流量計(ji)的現場工(gong)藝流程圖(tu)。
　　根據氣量(liang)統計表得(de)出，下遊氣(qi)量在2015年2、3月(yue)的輸差爲(wei)-5%，這明顯高(gao)🏒于計量管(guan)理規定的(de)±3%，因此可判(pan)定這一渦(wo)輪流💛量計(ji)🌈存在🔱問題(ti)。通過拆卸(xie)發現，渦輪(lun)流量計的(de)零部件均(jun)無粉碎或(huo)破損現象(xiang)，但通過标(biao)定卻發現(xian)，渦輪流量(liang)計存在較(jiao)大的誤差(cha)，究其成因(yin)🏒如下：

1.1工藝(yi)流程的操(cao)作不當
　　根(gen)據圖2，渦輪(lun)流量計的(de)前後均設(she)有閥門及(ji)其作用❗是(shi)通過開關(guan)操作來切(qie)換生産工(gong)藝流程，且(qie)在工藝💋上(shang)，這2個閥門(men)應選設球(qiu)閥🌍，其中閥(fa)門1、2處應分(fen)别裝設手(shou)動球閥和(he)電動球閥(fa)。因此，操作(zuo)人員在流(liu)程操作時(shi)，如若無法(fa)有效控制(zhi)閥門1、2的開(kai)閥速度🔱，渦(wo)輪流量計(ji)将會産生(sheng)瞬時高流(liu)，并♉打碎流(liu)量計的内(nei)部葉輪或(huo)引起其他(ta)零🍉部件受(shou)損，從而👄導(dao)緻渦輪流(liu)量💞計在工(gong)作時産生(sheng)測量誤差(cha)。
1.2下遊用氣(qi)量失穩
　　研(yan)究發現，如(ru)正向下遊(you)正常供氣(qi)，且下遊用(yong)氣量較⭕小(xiao)及距離🔞下(xia)遊門站較(jiao)近時，一旦(dan)下遊用氣(qi)量瞬間☀️劇(ju)增，會增大(da)渦輪流量(liang)計到下遊(you)門站這一(yi)管段的壓(ya)差。此時，利(li)用流體力(li)學原理便(bian)可知，天然(ran)氣會大量(liang)補充下遊(you)，這無疑會(hui)在瞬間增(zeng)快渦輪流(liu)量計的轉(zhuan)速，且這一(yi)轉速遠超(chao)其額定工(gong)作轉速，從(cong)而造成渦(wo)輪流量計(ji)的零部件(jian)受損，并最(zui)終影響其(qi)測量精度(du)。
1.3氣質因素(su)的影響
　　在(zai)天然氣計(ji)量中，氣質(zhi)因素對渦(wo)輪流量計(ji)測量精度(du)的影響✏️尤(you)其明顯，其(qi)中包括天(tian)然氣中的(de)雜質等。在(zai)案例項目(mu)中，計量🔴分(fen)輸站屬于(yu)過路分輸(shu)計量中間(jian)站，即其既(ji)需向下遊(you)用戶供氣(qi)，還需在夏(xia)季正輸時(shi)，注氣入儲(chu)氣庫，同時(shi)在冬季反(fan)輸時從儲(chu)氣庫采🔴氣(qi)，但冬季采(cai)氣的氣質(zhi)較差，即在(zai)天然氣中(zhong)夾有雜質(zhi)。對此，雖在(zai)渦輪流量(liang)計前裝有(you)分離器，但(dan)仍無法徹(che)底淨化天(tian)然氣，這時(shi)其⛷️中的雜(za)質顆粒便(bian)會反複♻️撞(zhuang)♻️擊葉輪、軸(zhou)承等零👨‍❤️‍👨部(bu)件，從而造(zao)成零部件(jian)位移偏移(yi)或本體損(sun)壞，并最終(zhong)影響到渦(wo)輪流量計(ji)的測量❗精(jing)度。
2天然氣(qi)計量誤差(cha)的改進
　　在(zai)天然氣計(ji)量中，渦輪(lun)流量計測(ce)量誤差的(de)成因具有(you)多樣性，其(qi)中以工藝(yi)流程設計(ji)和操作不(bu)當爲主要(yao)原因。據㊙️此(ci)，提出如下(xia)改🧑🏽‍🤝‍🧑🏻進建議(yi)：
2.1更換渦輪(lun)流量計中(zhong)損壞的零(ling)部件
　　在渦(wo)輪流量計(ji)中，損壞的(de)零部件包(bao)括齒輪和(he)磁耦✍️合，因(yin)此需先将(jiang)其更換，再(zai)重新檢定(ding)。
2.2調整工藝(yi)流程操作(zuo)
　　鑒于工藝(yi)流程的正(zheng)确操作對(dui)渦輪流量(liang)計測量精(jing)度的影響(xiang)尤其明顯(xian)，則建議調(diao)整工藝流(liu)程的操作(zuo)，具體如下(xia)：首先🔞，确定(ding)閥門2的關(guan)閉狀态；其(qi)次，手動開(kai)啓閥門👣1，并(bing)保證開啓(qi)的速度緩(huan)慢且耗時(shi)約爲5min，特别(bie)🔱是在初啓(qi)時，更應将(jiang)閥門的開(kai)啓速度放(fang)緩，以免因(yin)開閥速度(du)過快而在(zai)管線🌐中形(xing)成超速♍渦(wo)流，這将會(hui)對渦輪系(xi)統✨造成沖(chong)擊，注意整(zheng)流器在調(diao)整急速氣(qi)體流态時(shi)的時長不(bu)得過短，以(yi)免極不規(gui)則氣流對(dui)葉輪造成(cheng)沖擊損壞(huai)及引起軸(zhou)承改變，從(cong)而保持渦(wo)輪系統的(de)動平衡狀(zhuang)态；第三，天(tian)然氣從渦(wo)輪流量計(ji)🌐中通過的(de)速度應✏️≤25m/s及(ji)其最大過(guo)負荷應≤30s、最(zui)大流量應(ying)💘≤1.2qmax（q爲流量，m3?h-1），在(zai)這一條件(jian)下，進🏃‍♂️行閥(fa)門1、2間管段(duan)沖壓，注意(yi)☎️沖壓的速(su)度應足夠(gou)緩慢♊；第四(si)，手動開啓(qi)閥門2，注意(yi)放緩閥門(men)2的開啓速(su)度，并按下(xia)遊沖壓管(guan)線長1km内耗(hao)時4min來計算(suan)開啓時長(zhang)，對于管線(xian)長＞1km的情況(kuang)，應在4-8min内進(jin)行調整，其(qi)中在初啓(qi)🈲時的速度(du)尤其要緩(huan)慢，以免因(yin)瞬時流速(su)過高而損(sun)壞渦輪中(zhong)的葉輪。
2.3穩(wen)定下遊用(yong)氣量
　　渦輪(lun)損壞的重(zhong)要原因之(zhi)一便是下(xia)遊的非正(zheng)常用氣🐅，其(qi)⛷️中與下♻️遊(you)場站的近(jin)距離排布(bu)更爲加重(zhong)這一影響(xiang)。因此，應設(she)♋法穩定下(xia)☂️遊的用氣(qi)量，具體可(ke)通過☔與下(xia)遊用戶簽(qian)署協議來(lai)穩定供氣(qi)和用氣，其(qi)中應明确(que)規定下遊(you)用戶的操(cao)作，即：如若(ruo)下遊場站(zhan)需緊急關(guan)斷，應按操(cao)作規程進(jin)行啓輸操(cao)作🐉，以免管(guan)道中天然(ran)氣的流速(su)劇增；如若(ruo)下遊🍉用戶(hu)的用氣量(liang)較大，操作(zuo)流程進行(hang)啓🏃🏻輸操作(zuo)，如此便可(ke)🙇‍♀️從根本上(shang)防止下遊(you)用氣量不(bu)穩而對渦(wo)輪流量計(ji)的正常工(gong)作造成不(bu)利影響，從(cong)而保證其(qi)測量精度(du)。
2.4優化過濾(lü)工藝
　　鑒于(yu)天然氣中(zhong)雜質對渦(wo)輪流量計(ji)的影響較(jiao)大，則建議(yi)在流量計(ji)前增設過(guo)濾器，并提(ti)高其濾芯(xin)的技術指(zhi)标，以♍保證(zheng)其對天然(ran)氣的淨化(hua)效果更佳(jia)及防止雜(za)質顆粒對(dui)軸承、葉輪(lun)等零部件(jian)造成破壞(huai)。
3結語
　　綜上(shang)，渦輪流量(liang)計是一種(zhong)适合用在(zai)貿易計量(liang)和氣體流(liu)量量值傳(chuan)遞中的流(liu)量測量儀(yi)表，其在天(tian)然氣📐計量(liang)中的應用(yong)極具價值(zhi)。但發現，其(qi)計量精度(du)将會受制(zhi)于工藝流(liu)程的設計(ji)與操📱作。結(jie)合實際案(an)例，提出了(le)4點改進建(jian)議：一是更(geng)換損✍️壞的(de)零部🈚件，并(bing)對其🚩進行(hang)重新檢定(ding)；二是調整(zheng)工藝流程(cheng)的操作；三(san)是穩定下(xia)遊用氣量(liang)；四是優化(hua)過濾工藝(yi)。通過觀察(cha)發現，渦輪(lun)流量計的(de)運作正常(chang)，但針對其(qi)中取消了(le)的旁通流(liu)程設計，存(cun)在一😄定的(de)不合理性(xing)，具體應在(zai)不取消的(de)條件下，新(xin)增渦輪流(liu)量計🔴自診(zhen)斷功能，以(yi)🏃🏻‍♂️便随時判(pan)斷其工作(zuo)狀态。此外(wai)，在日常管(guan)維中🔞，應保(bao)證渦🔴輪流(liu)量計的⭐注(zhu)油頻度爲(wei)1次/月，注意(yi)注油的次(ci)數應♻️視氣(qi)質條件而(er)定，即氣質(zhi)條件越差(cha)，注油次數(shu)更多，如此(ci)方才✊能充(chong)分潤滑渦(wo)輪流量計(ji)的軸承及(ji)維持其渦(wo)輪系統的(de)最佳動平(ping)衡狀态。

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