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分(fen)界流量在氣(qi)體渦輪流量(liàng)計選型中應(ying)用
發布時間(jian):2025年12月15日08:51:55
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摘要(yao):根據氣體渦(wo)輪流量計
的(de)分界流量與(yǔ)量程比、最大(da)允許誤差之(zhī)間的緊密關(guan)系,成⛱️功地進(jin)行了流量計(jì)的選型,在保(bǎo)證流量計計(ji)量精度🏃🏻♂️的前(qian)🌈提下降低了(le)分界流量,符(fú)合了标準要(yào)求。通🏒過案例(lì)可以了解到(dào)合理地利用(yòng)分界流量,不(bu)僅可以💃擴大(da)流量⭐計的測(ce)量範圍,還可(kě)👨❤️👨以降低流⚽量(liang)計的起步流(liú)量。對涉及到(dao)分界流量的(de)速度式流量(liàng)計,在流量計(ji)選型時應充(chōng)分考慮、利用(yong)分界❌流量,使(shi)得流量計的(de)能力在現場(chang)實踐中得到(dào)充分發揮。
1概(gai)述
自GB/T21391-2008《用氣體(ti)渦輪流量計(jì)測量天然氣(qi)流量》開始實(shi)施以來,氣體(ti)渦輪流量計(jì)在天然氣工(gong)業中的應用(yong)越來越廣泛(fàn)。渦輪流量計(ji)是一種速度(du)式流量計,具(ju)有精度高(現(xiàn)多爲0.5級或1.0級(ji)),結構簡單,耐(nai)壓高,量程比(bǐ)大(一般量程(chéng)🔞比Qmin:Qmx=1:10,最大可達(da)Qmn:Qmx=1:50),重複性好,維(wéi)修方便等優(yōu)點。它廣:泛應(yīng)用于石油、化(hua)工、工業鍋爐(lú)、燃氣調壓站(zhàn)、天然氣輸配(pei)氣管網、城市(shi)燃氣等領域(yù),且被廣泛使(shi)用于貿易計(ji)量。在歐洲和(he)美國渦輪流(liu)量計是繼孔(kong)闆流☔量計之(zhī)後的第二個(gè)法定天然氣(qi)流量計,已經(jīng)發展爲多品(pǐn)種、多規格、批(pī)量生産規模(mo)的天然氣流(liú)量計,标準規(guī)範也十分完(wan)備📞。
在我國現(xian)行有效的氣(qì)體渦輪流量(liang)計标準中,,對(duì)渦輪流量計(jì)的🏃🏻計量性能(néng)技術要求是(shì)量程範圍内(nei)高區和📱低區(qu)的最大允許(xu)誤差要有所(suǒ)區别,因此标(biao)準不可避🚩免(mian)地都🈲涉及到(dao)分界流量。不(bu)同的氣體渦(wō)輪流量計标(biao)準對分界流(liú)量的定義和(he)規定有所不(bú)同,如何利用(yong)分界流量選(xuǎn)擇✨合适的流(liu)量計是設計(jì)者、使用者應(yīng)該關注的問(wen)題。
2現行氣體(ti)渦輪流量計(jì)标準中關于(yú)分界流量的(de)規定.
我國現(xiàn)行有效的的(de)氣體渦輪流(liu)量計标準有(yǒu)GB21391-2008《用氣💋體🐆渦輪(lún)流量計測量(liàng)天然氣流量(liang)》、GB/T18940--2003《封閉管道中(zhōng)的氣體流量(liàng)的測量渦輪(lun)流量計》、JJG1037--2008《渦輪(lún)流量計檢定(dìng)規程》,在以上(shang)㊙️三個标準中(zhōng)對⭐分界流🈲量(liàng)的規🐉定分别(bie)如下。
2.1GB21391--2008《用氣體(ti)渦輪流量計(jì)測量天然氣(qi)流量》
在GB21391--2008《用氣(qi)體渦輪流量(liàng)計測量天然(rán)氣流量》對分(fen)界流量q,有明(míng)🐇确的定義,即(jí)低于該流量(liang)要采用擴展(zhǎn)誤差限的流(liú)量⭕值。标準第(di)5.2條從最大允(yǔn)許誤差和量(liang)程比兩方面(mian)對分界流量(liàng)做出了規定(ding),且明确了量(liàng)程比👣是在最(zuì)大🆚允許誤差(chà)範圍内流量(liàng)計的最小流(liu)量和最大流(liu)量之比。該标(biāo)準中對渦輪(lun)流量計要求(qiú)的最大允許(xu)誤差如表1所(suo)示,量程比與(yu)分界流量q,的(de)關系如表2所(suo)示🌈。
2.2GB/T18940--2003《封閉管道(dào)中的氣體流(liú)量的測量渦(wo)輪流量計》
在(zai)GB/T18940--2003《封閉管道中(zhōng)的氣體流量(liàng)的測量渦輪(lún)流量計》中沒(mei)有明确定義(yi)分界流量,僅(jǐn)在标準第8.1條(tiáo)規定:所有流(liu)量計在其指(zhǐ)定的流量🏒範(fàn)圍内,最大允(yun)許誤差應爲(wei)土1%。當最小.流(liu)量9min小于☁️0.2qmx時,在(zai)9min~0.2qmx範圍内的最(zui)大允許誤差(cha)爲土2%。這表明(míng)該标準認爲(wei)0.2qmx是氣體渦輪(lún)🈲流量計最大(da)允許誤差的(de)分界點,即流(liu)量計的分界(jiè)流量爲0.2qmex。
2.3JJG1037--2008《渦輪(lún)流量計檢定(dìng)規程》
JJG1037-2008《渦輪流(liu)量計檢定規(gui)程》适用于液(yè)體渦輪流量(liang)計和氣體的(de)🤞渦輪流量計(ji)的檢定,該标(biāo)準對分界流(liu)量q.也⛹🏻♀️有明确(què)的定義,即在(zai)最大流量和(he)最小流量之(zhi)間的流量值(zhi),它将流量範(fan)圍📱分割成最(zuì)大允🏃🏻♂️許誤差(cha)的不同的兩(liǎng)個區,即“高區(qū)📱”和“低區”。規程(cheng)第5.1.1條規定:氣(qì)體渦輪流量(liàng)計在規定的(de)流量範圍内(nei)準确度等級(jí)、最大允許誤(wu)差應符🐅合表(biǎo)3的規定,對分(fèn)界流量q,的規(gui)定如表4所示(shi)。
從表3、表4可知(zhi),準确度等級(jí)高于0.5級的渦(wo)輪流量計,不(bú)設分界流量(liàng),在天然氣貿(mao)易計量中常(cháng)用的準确度(dù)等級等于或(huò)低于0.5級的渦(wo)輪流量計,均(jun)采用分界流(liu)量分段處理(li),可根據分界(jiè)流量判斷最(zui)大允許誤差(cha)的突變點,且(qiě)分界流量和(hé)流量計的量(liàng)程比也有緊(jin)密聯系。
從以(yi)上三個渦輪(lun)流量計标準(zhǔn)和規程分界(jiè)流量的界定(dìng)可知,流量計(ji)的分界流量(liang)屬于人爲的(de)劃分,其目的(de)是爲了擴大(dà)渦輪流量計(jì)的量程比,同(tong)時又.不讓最(zuì)小流量偏離(lí)線性區太遠(yuǎn),因此流量計(jì)的分界流量(liàng)對渦輪流量(liang)計最大允許(xu)誤差的判定(ding)有着關💃🏻鍵性(xing)的影響。
3分界(jiè)流量在流量(liàng)計選型中的(de)應用
渦輪流(liu)量計的分界(jiè)流量和量程(cheng)比、最大允許(xǔ)誤差有😘着緊(jǐn)密的關系,使(shi)得在選用渦(wo)輪流量計時(shi)分界流量起(qǐ)着至關重要(yào)的作用。例如(ru),在選用渦輪(lún)流量計時,爲(wei)确保流量計(ji)的最大允許(xu)誤差滿足GB/T18603--2014《天(tiān)然氣計量系(xi)統技術要求(qiú)》表B.1不同等級(ji)的計量系統(tǒng)中準🥵确度等(deng)級的要求,需(xu)要考慮流量(liang)計在分界流(liu)量以🏃下範圍(wei)運行時流量(liàng)計的允許💋誤(wù)差。通過以下(xià)案例,讀者更(gèng)容✍️易理解分(fen)界流🐉量的重(zhòng)要🌈性。
3.1配氣站(zhan)流量計初次(cì)選型
某配氣(qi)站設計能力(li)(标準參比條(tiáo)件)達到A級計(ji)量系統的要(yào)求,根據GB/T18603-2014《天然(ran)氣計量系統(tong)技術要求》附(fù)錄B.1,計量系🔞統(tǒng)需要配🔞備準(zhun)确度等級1.0級(jí)的流量計才(cai)可滿足标準(zhǔn)要求。
該配氣(qì)站在标準參(can)比條件下的(de)來氣量爲450~7.5x10*Nm'/h,流(liú)量量程比爲(wèi)1:167,量程比過大(dà),無法選擇單(dan)--流量計用來(lai)計量全量程(cheng)流量,最終采(cai)用計量系統(tong)多路并聯分(fèn)段計量的方(fang)💚式。根據來氣(qì)壓力、溫度、組(zu)分,計算出流(liu)量計在工作(zuo)條件下的計(jì)量範圍爲100~3400m'/h。設(she)計者考慮在(zài)小流🙇♀️量範圍(wei)時選擇兩套(tao)精度等級爲(wèi)1.0級、口徑爲DN100、規(guī)格爲G400的渦輪(lun)流量⭐計,其計(jì)量範圍是32~650m'/h,其(qí)中一套做備(bèi)用流量計(此(cǐ)處暫不涉及(jí)大流量情況(kuang))。
由表1可知,流(liú)量計在分界(jiè)流量至最大(dà)流量之間時(shi)(q,≤q≤qmx)精度☂️等級可(kě)達到1.0級,在最(zuì)小流量和分(fen)界流量之間(jiān)時(qmin≤q<q,)流量計的(de)精度等級降(jiang)低至2.0級。選擇(zé)的兩套渦輪(lún)流量計量程(chéng)比同爲1:20,根據(ju)表2可以得出(chu):
q1=0.20q,max
計算得出該(gai)流量計的分(fen)界流量值爲(wei):
q1=130m3/h
流量計在工(gong)作條件下的(de)計量範圍爲(wèi)100~3400m'/h,則流量計存(cun)在着在用氣(qi)量最低值和(hé)分界流量(100~130m'/h)範(fàn)圍運行的時(shí)間段。流量計(ji)在分界流量(liàng)以下範圍運(yun)行,精度等級(jí)隻能保證在(zài)2.0級,無法達到(dao)精度等級1.0級(jí)的要求,不滿(man)足GB/T18603--2014《天然氣計(ji)量系統技術(shu)要求💃》對A級計(jì)量🚶系統的規(guī)🐇定。
此時出現(xian)分界流量高(gāo)于用戶用氣(qi)量最低值而(ér)導✌️緻流量計(jì)👈選型無法滿(mǎn)足标準要求(qiú)的問題,設計(ji)者需要重新(xin)考慮流量計(ji)的選型。
3.2流量(liang)計二次選型(xing)
查看流量計(jì)的選型數據(jù)發現,DN100渦輪流(liú)量計有三類(lèi)G160、G250、G400,其流量範🌈圍(wei)分别爲:G160(13~250)m3/h、G250(13/20~400)m3/h、G400(20/32~650)m'/h。此三(san)類流量計在(zai)分界流量至(zhi)最大流量之(zhi)間(q,≤q≤qmx)都可✂️達到(dao)精度等級爲(wei)1.0級的要求。其(qí)中規格🏒爲G250和(hé)G400的渦輪流量(liàng)計除量程比(bi)👄爲1:20的常用規(gui)格外,還有🤩量(liàng)程比爲1:30的規(gui)格,此㊙️時這兩(liang)類流量計的(de)流量範圍分(fen)别爲13~400m'/h、G400(20~650)m3/h。
根據表(biǎo)2、表4可知,渦輪(lun)流量計在量(liang)程比爲1:30時,分(fèn)界流量爲0.15qmx,因(yin)此從此處着(zhe)手,可以重新(xīn)選擇既符合(he)标準💞要求,又(yòu)能🔞滿足現場(chǎng)生産需求的(de)渦輪流量計(jì)。
在此次小流(liú)量範圍的流(liú)量計選型中(zhōng)如果将量程(chéng)比爲1:20的渦輪(lún)🏃♂️流量計G400(32~650)m'/h換爲(wei)量程比爲1:30的(de)渦輪流量計(jì)G400(20~650)m3/h,其分界流量(liàng)q,将由0.20qmax降低至(zhi)0.15qmax,可大幅度地(di)降低分界流(liu)量值,使得重(zhòng)新選型後的(de)流量計可滿(man)足标準要求(qiú)。
根據表2,選用(yòng)量程比爲1:30的(de)渦輪流量計(jì)後分界流量(liang)爲:
qt=0.15qmax
計算得出(chu)該流量計的(de)分界流量值(zhí)爲:
q1=97.5m3/h
流量計經(jing)過重新選型(xíng)後的流量計(jì)分界流量值(zhi)由原來的130m'/h降(jiang)低🏃至97.5m'/h,此時流(liu)量計計量範(fan)圍既可以覆(fu)蓋用戶小流(liú)量用☎️氣,也可(ke)以滿足标準(zhǔn)對A級計量系(xì)統的規定,在(zai)用戶最小用(yòng)氣量100m3/h以🥰_上時(shí)流🏃量計精度(dù)等級可達到(dao)1.0級。
而且,選擇(ze)量程比爲1:30的(de)渦輪流量計(jì)後流量計的(de)起🏃♀️步流🔆量由(yóu)32m3/h降🥰低至20m'/h,起步(bù)流量計更低(dī),更有利于流(liú)量計在💋小流(liú)量範圍的準(zhǔn)确計量。
3.3價格(gé)的差别
通過(guò)生産廠家了(le)解到,在相同(tóng)口徑、相同壓(yā)力等級的條(tiáo)件下,量程比(bi)爲1:20的渦輪流(liu)量計.與量程(cheng)比爲1:30的渦輪(lún)流量♊計價♈格(gé)相差無幾。從(cóng)用戶角度而(er)言,選擇量程(chéng)比☂️爲1:30的流量(liang)計遠較選擇(ze)量程比爲1:20的(de)流量計更能(neng)解決問題,更(geng)值得投資。
4結(jié)束語
針對該(gāi)配氣站流量(liang)計初次選型(xíng)失敗,根據流(liú)量計🏃的分界(jie)流量與量程(chéng)比、最大允許(xu)誤差之間的(de)緊密關系💞,将(jiang)量程比1:20流量(liang)計換爲量程(chéng)比1:30的流量計(ji),成功地在保(bǎo)證計量精度(du)的前提下降(jiang)低了流量計(jì)的分界流量(liàng)數值,符合了(le)标準要求。
(1)通(tong)過案例,可以(yi)了解到合理(lǐ)地利用分界(jiè)流量,不僅可(ke)🌈以擴大流量(liàng)計的測量範(fan)圍,還可以降(jiang)低流量計的(de)起步流量。
(2)通(tong)過案例,可以(yǐ)充分了解到(dào)分界流量的(de)重要性,分界(jiè)流✊量和量程(chéng)比、最大允許(xu)誤差之間的(de)緊密關系,使(shǐ)得🍉在選用渦(wō)輪流🌈量計時(shi)分界流量能(néng)得到更多關(guan)注。
(3)對速度式(shì)流量計而言(yán),不論是渦輪(lún)流量計還是(shi)
超聲流量計(ji)
都涉及到分(fen)界流量,因此(ci)在流量計選(xuǎn)型時應充分(fen)🔱考慮、利💔用分(fèn)界流量,使得(de)流量計的能(neng)力在現場實(shí)踐中能得到(dào)充分發揮。
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