摘要:在天然氣(qi)輸氣場站中渦(wō)輪流量計 起着(zhe)關鍵的計量作(zuò)用,計量的正确(que)率往往影響着(zhe)輸㊙️差和貿易結(jié)算,而輸差和貿(mao)易結算又影響(xiǎng)利潤和資金流(liú)轉。所以要求流(liu)量計準确計量(liang)就顯得尤爲重(zhong)要。以S省天然氣(qì)長輸管道爲依(yī)托，從天然氣場(chang)站設備設施出(chu)發，基于渦輪流(liú)量計原理，分析(xī)在實際日常輸(shu)氣🤟過程中影響(xiǎng)㊙️渦輪流量計計(ji)量的原因,從.而(er)提出在輸氣過(guò)程中如何減少(shao)影響貿易結算(suan)和輸差的方法(fǎ)和策略,以此提(tí)高渦♍輪流量計(jì)的使用效率和(he)經濟價值。
0引言(yan)
　　随着城市化進(jin)程的不斷加快(kuài)，人口越來越集(ji)中，人民🛀收🥵入越(yuè)來👨‍❤️‍👨越高，天然氣(qi)作爲一種高效(xiào)的清潔能🛀源已(yi)♊經走進了城市(shi)和鄉⛷️村，有望和(hé)電力一樣走進(jin)🌈每家每戶。此外(wai)人們對空氣質(zhi)量越來越重視(shi)，因此🏃在工業領(lǐng)域煤改氣項目(mu)實施的越來越(yue)多。再者作爲傳(chuan)統清潔能源的(de)核能，由于福島(dao)事件的影響，現(xian)👌在核電廠在歐(ou)洲處于不斷關(guan)停的趨勢;風能(neng)和太❌陽能雖然(ran)都是最清潔的(de)🔞能源但是🐆由于(yu)自身分布太廣(guang)且利用率低和(he)上網困難等問(wèn)題也❗很難發展(zhan)壯大;水能雖然(ran)較爲理想，但是(shi)适合建壩的地(dì)方并不多。所以(yi)從長遠來看，天(tiān)🏃‍♂️然氣在能源中(zhong)🈲的消耗占✍️比也(yě)将不斷增加。反(fan)映到地方企業(ye)，上某天然氣股(gǔ)份有限公司的(de)天然氣場⁉️站每(mei)年冬運的輸氣(qì)量确🛀🏻實在不斷(duan)增長，很多天然(ran)氣場站在冬季(ji)都是滿負荷運(yun)行。因此給工作(zuo)人員和設備設(shè)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼施運行帶來了(le)壓力。而作爲天(tiān)然氣場站關鍵(jian)🧡的計量設備之(zhi)一的渦輪🐪流量(liang)計在計量中發(fā)揮着重要作用(yòng)。它因爲計量準(zhǔn)确、易于🔆安裝、占(zhan)地面積小、維護(hu)保養簡單、事故(gu)少。越來越受到(dao)天然氣輸氣場(chǎng)站青睐。而且在(zài)油氣田、化工企(qi)業、天然氣門站(zhàn)等發揮着越來(lai)越重要的🏃‍♀️角色(sè)。
1渦輪流計的原(yuan)理
　　當天然氣通(tong)過渦輪流量計(ji)的渦輪時，氣體(ti)分子通過碰撞(zhuang)渦輪葉片，将動(dong)能和勢能傳遞(di)給渦輪，使渦📱輪(lun)做圓周運動産(chǎn)生旋轉👅，在一定(ding)的流量範圍内(nei)，對一定的氣體(tǐ)介質，渦輪的旋(xuan)轉✂️角速度⛹🏻‍♀️與流(liú)體流速成正比(bǐ)。因此，流體流速(su)可通過渦輪的(de)旋轉角速度得(dé)到，并通過機械(xie)傳動傳給機械(xie)表頭通過計數(shù)器從而得到氣(qì)🐪體的工況流量(liàng)。渦💜輪的旋轉角(jiǎo)速度通過安裝(zhuāng)在流量計外面(miàn)的信号檢測放(fàng)大器用電磁感(gǎn)應的原理來測(ce)量。當渦輪旋轉(zhuǎn)時，渦輪上螺旋(xuan)形✊葉，片依次💯接(jie)近和遠離處于(yú)管🈲壁外的磁電(diàn)感應線🌏圈，周期(qī)性的改變感應(ying)線圈磁回路磁(cí)阻，使通過線圈(quan)的磁通量🚶‍♀️發生(sheng)周期性的變化(huà)而産生與流量(liàng)成🔆正比的信号(hào)。由于剛感應出(chū)的信号還很微(wēi)弱，因此需要通(tong)過級聯的多個(ge)放大電路放大(dà)後再輸出;此時(shi)的信号中由于(yu)存🌈在諸多幹擾(rǎo)和噪音，爲了去(qu)除幹擾信号得(de)到有用信号，就(jiu)要對信号進行(hang)濾波。這時的信(xin)号由🌈于不是規(guī)整的脈沖信号(hao)，因✊此就需要通(tōng)過電壓比較器(qì)轉化爲磁脈沖(chong)信号再通🙇‍♀️過表(biǎo)頭🈲的計數器來(lái)得出，可以得到(dao)瞬時流量和累(lei)計流量👣,再上傳(chuan)到PLC櫃就可以顯(xiǎn)示在工控機上(shang),并且通過衛星(xīng)通信或以太網(wǎng)就可以傳到調(diao)控🆚中心。
2影響計(jì)量的原因
　　衆所(suǒ)周知，影響計量(liang)的原因很多。除(chú)了天然氣的一(yi)些原因，也有設(she)備設施的原因(yin)和在管理.上的(de)--些原因。下🛀面我(wǒ)們就從日常工(gōng)作中逐一分析(xī)。
(1)因爲天然氣剛(gāng)開采出來時本(ben)身含有硫化氫(qing)，如果淨化廠除(chú)硫除不幹淨，就(jiu)會有殘留氣體(tǐ)存到長輸管網(wang)🔴中。硫化氫⭐氣體(ti)與水汽結合會(hui)形成酸性氣體(tǐ)，而酸性氣體不(bú)🌈僅會腐蝕流量(liàng)計金屬主體，而(ér)且會腐蝕渦輪(lún)，使渦輪變脆,影(ying)響渦輪流量計(ji)的使用壽🔞命和(he)計量精度。
(2)在冬(dong)季由于采暖原(yuan)因晚上輸氣量(liang)較大，且在陝北(běi)地區❌氣溫在夜(yè)間有時甚至會(hui)達到零下二十(shí)度左👈右，當溫度(dù)低于💚露點時就(jiu)會有水汽在管(guǎn)線中析出形成(cheng)水珠，由于溫度(du)低🙇🏻于零下所以(yǐ)水就會在渦輪(lun)中結冰造成渦(wō)輪冰堵現象，使(shǐ)⛷️得供氣出現停(ting)輸。
(3)氣體中的粉(fěn)塵會給葉片旋(xuan)轉時帶來阻力(lì),粉塵多時🌈就會(huì)導緻氣體通道(dao)被堵，影響葉片(pian)旋轉，進而影響(xiang)計量，産生粉塵(chen)的原因是管線(xian)在施工完成後(hòu)沒有清理🔴幹淨(jìng)，還有就是管道(dao)内壁在氣💰體的(de)沖擊下會生成(cheng)鐵粉。
(4)在天然氣(qi)開采過程中，會(hui)伴随着一定的(de)油分子帶出☔，如(rú)果太多的話還(hai)會産生凝析油(yóu)，如果在淨化過(guo)程中.處理✉️不幹(gàn)淨，則🛀🏻會沾到渦(wo)輪葉片或者葉(yè)輪的内壁上，并(bing)在渦輪高速旋(xuán)轉下做離心運(yun)動，影響渦🌈輪做(zuò)圓周運動。
(5)壓力(li)傳感器和溫變(biàn)信号#的傳輸也(ye)會影響渦輪流(liú)量計的計量，因(yin)爲檢測的信号(hào)都有可能因爲(wèi)各種原因導緻(zhì)減小或者增大(dà)，因此确保渦輪(lun)流量計的壓變(biàn)和溫變、流量計(ji)算機每半年按(àn)時效驗一次。
(6)因(yin)爲天然氣中除(chu)過甲烷，還會有(yǒu)少量的乙烷、丙(bǐng)烷、丁烷、戊烷等(děng)。所以用色譜分(fèn)析儀定期對氣(qì)體組分進行标(biao)定,确定氣體的(de)具體組分，可以(yi)使得計量更加(jiā)精準。
(7)因爲用氣(qì)有高低峰，當氣(qì)體流量大于額(é)定量程的百分(fèn)㊙️之八十或者低(di)于百分之二十(shi)時就會計量不(bu)準确，所以選定(ding)合适量程渦輪(lún)流量計确保流(liú)量範圍在百🐇分(fen)之二十到百分(fen)之八十之間，如(ru)果流量太低或(huò)者太高應根據(jù)實際情況切換(huàn)到備🍉用支路或(huò)者更合适量程(chéng)的渦輪流量計(jì)來計量。
3渦輪流(liú)H計在天然氣場(chǎng)站中使用的技(jì)術
(1)SCADA(數據采集與(yu)監視控制系統(tǒng))5),以計算機爲核(he)心的控制系♻️統(tǒng)。在鐵路、電力、化(huà)工、石油行業中(zhōng)具有極其重要(yào)的作用⛱️。在天😍然(rán)氣長輸管網公(gōng)司中，調控中心(xīn)SCADA系統控制主機(ji)，通過路由🚶‍♀️器将(jiāng)數據傳到衛星(xing)主站和DNN/PSTN公網，通(tong)過衛星天線将(jiāng)數據傳到衛星(xīng)再♉傳到各個場(chang)站的衛星天線(xian)再經過衛星通(tōng)訊設備到場站(zhàn)PLC控制櫃。公網數(shu)據通過光纖将(jiang)傳給場站交換(huan)機再到🐇場站PLC櫃(gui)。而PLC連接了天然(ran)氣場站的機組(zu)數據，快速截斷(duan)閥， 電動球閥 ， 超(chāo)聲波流量計 ，壓(ya)變，溫變，渦輪流(liu)量計，輔助設備(bèi)設施等數據。渦(wo)輪流量計在❗運(yùn)🚩行過程中将采(cai)集的壓力、溫度(dù)、和渦輪數據🙇‍♀️，傳(chuan)到渦輪流量🐪計(ji)表🈲頭(流量積算(suàn)儀)。以愛拓力流(liu)量計爲例，表頭(tóu)具有📐流量計算(suan)、數據采集、參數(shù)設🏃‍♂️置、時鍾設♉置(zhì)、數據通訊、數據(jù)存儲、故障診斷(duàn)等功能。利用Modbus協(xié)議将采集的流(liu)量信号上傳到(dào)PLC(可編程邏輯🤩控(kòng)制器)的計量模(mo)塊，再傳到工控(kòng)機就可以在電(dian)腦桌面上顯示(shì)瞬時流量、累計(ji)流量。然後PLC根據(ju)TCP/IP協議可📐以将數(shu)據上傳到以太(tài)網,通過通訊設(she)備🤞傳到調控🔞中(zhōng)心，調控中心根(gēn)據輸♌氣計劃就(jiù)可以随時給場(chang)站下達指令或(huo)者自己對用戶(hu)進行輸氣計劃(huà)調整。其原理圖(tú)見圖1。
 
(2)渦輪流量(liang)計采用先進的(de)集成芯片和微(wēi)機技術，表💔頭功(gong)耗低，内部電池(chí)可以使用兩年(nian)左右，不僅可以(yǐ)讀取累計瞬時(shi)✂️氣量👌、昨日累計(jì)氣量、今日累計(jì)流量、曆史流量(liang)數據，可輸出标(biāo)準的模拟信号(hao)，将信号遠♉傳和(he)上位機進行通(tong)訊，方便數據記(jì)錄。
(3)渦輪流量計(jì)采用RS485通訊，接口(kou)組成半雙工網(wǎng)絡采用兩線制(zhì)🌂，用屏蔽的雙絞(jiǎo)線傳輸，這種接(jiē)線方式爲總線(xian)式拓撲✉️結構在(zài)同一總線.上最(zui)多可以挂接32個(gè)結點。RS485較之,RS232不容(róng)易❗損壞接口電(dian)路芯片，且該電(dian)平與TTL電㊙️路兼容(rong)，可方便與TTL電路(lu)連接。數💛據傳輸(shu)效率高，速度可(ke)以到10Mbps,抗共模能(neng)力增強，抗噪聲(shēng)幹擾㊙️好，傳輸距(ju)離🌈可以到3KM。
4渦輪(lún)流量計的維護(hù)保養
4.1日維護保(bao)養
　　對渦輪流量(liang)計進行巡檢，觀(guan)察讀數顯示及(ji)電池電量⛱️顯示(shì)是否清晰、真實(shí)、正确。檢查渦輪(lun)流量計各密封(feng)點有無洩漏現(xian)象，如有洩漏現(xian)象應及時處理(li);
保持渦輪流量(liang)計外觀及其附(fu)件的清潔狀态(tài);
檢查儀表檢定(dìng)标識是否清晰(xi)、有效，鉛封是否(fǒu)良好。
4.2月維護保(bǎo)養
檢查渦輪流(liú)量計本體及附(fù)件是否完整、是(shì)否有鏽蝕或損(sun)♍壞，銘牌是否清(qīng)晰，接插件是否(fou)接觸良好，端🐇子(zi)接線等是否牢(lao)固;
檢查防爆撓(náo)性管連接是否(fou)可靠，若有松動(dong)應及時緊固;
檢(jian)查防雷接地是(shi)否可靠，确保防(fáng)雷接地線各連(lián)接處無松動👨‍❤️‍👨、無(wu)鏽蝕。
4.3季維護保(bao)養
春秋檢時對(duì)所配用的過濾(lü)除塵器進行拆(chāi)解檢查并🚩清潔(jié);
春秋檢時對渦(wo)輪流量計的葉(ye)輪及軸承進行(hang)清潔❄️和潤滑保(bao)養，并經檢定合(he)格後方可恢複(fu)正常使用;
春秋(qiu)檢時根據電池(chi)電量提示及時(shi)更換液晶顯示(shi)🧡屏電池;
春秋檢(jian)檢查防爆撓性(xìng)管是否老化、龜(guī)裂，對影響防爆(bào)性能的👌及時更(gèng)換。.
4.4年維護保養(yang)
每半年效驗一(yi)次。
5渦輪流計的(de)安裝注意事項(xiàng)
确保完好的渦(wō)輪流量計上有(yǒu)箭頭方向表明(ming)流體方向不💰能(néng)裝🔱反:
安裝的管(guǎn)道必須吹掃幹(gan)淨裏面的殘渣(zhā):.
渦輪流量計必(bi)須水平安裝，表(biao)頭朝上;
　　渦輪流(liú)量計.上遊必須(xū)安裝帶有差壓(ya)表的過濾器，且(qie)💃過濾器距離渦(wo)輪有一段較長(zhǎng)的直管段，以确(que)保♊流體✏️正常👅平(ping)穩的流動。
6渦輪(lún)流懸計的使用(yong)的優缺點
優點(diǎn):
(1)結構簡易，使用(yòng)範圍廣
　　主要部(bu)件有:流量計主(zhǔ)體、穩流器、渦輪(lún)的測量單元、軸(zhóu)承、累🌍加器、磁耦(ou)合裝置，校正儀(yí)。該流量計适用(yong)于低，中，高壓氣(qi)體都可以計量(liang)。管道公稱直徑(jing)從DN50~DN500範圍都有，溫(wēn)度範圍從-20℃-+60℃.因此(cǐ)㊙️計量範🌈圍廣，大(da)流量、小流量都(dou)可以，既能适應(ying)寒冷地區，也适(shì)應高溫地區。
(2)使(shǐ)用方便，量程寬(kuan)
　　以S省場站應用(yong)最多的渦輪流(liú)量計，正在逐漸(jian)取代孔闆流量(liàng)計。因爲渦輪流(liú)量計量程寬，在(zai)一次更換後基(jī)本可💔以滿😄足全(quan)年高低峰的使(shǐ)用要求。不需要(yào)🔆再頻繁更換孔(kong)闆流量計的孔(kǒng)❗闆和效驗壓變(bian)。該流量計量程(chéng)一般量程💋是1:30,最(zui)大甚🏃至可擴展(zhan)至1:50。而孔闆流量(liang)計标準量程比(bǐ)113,最大可拓展至(zhì)130，比渦輪流量計(jì)少了很多。
(3)計量(liang)精度準确
以愛(ai)托利流量計爲(wèi)例最大允許誤(wu)差爲最小流量(liang)的+/-2%，最🤟大流量的(de)0.2。
缺點:
對氣質要(yào)求高，測量氣體(tǐ)必須純度高，雜(zá)質少,
7渦輪流計(ji)常見問題及故(gù)陶處理(見表1)
 
8結(jie)語
　　目前天然氣(qì)場站現行的例(lì)行工作和工藝(yi)條件不能有效(xiao)⭐降❌低天然氣氣(qi)質中的雜質。所(suo)以爲了提高渦(wō)輪👄流量計計量(liang)的精度，應該從(cóng)以下幾點得到(dào)加強。
　　第一是從(cong)日常工作方面(mian)加強沿線天然(rán)氣場站卧分和(he)過濾器的層層(ceng)排污，目的是在(zai)天然氣進入流(liu)量計🚶之前設置(zhi)層層屏障，在雜(za)質進入流量計(ji)之前就把它清(qing)理幹淨。第二定(ding)期采取清管作(zuo)業，當管輸效率(lü)降低⚽到90%以下時(shí)對管道裏的污(wū)物定期清理幹(gan)淨。第三根據在(zai)場站排污時所(suǒ)排的雜質的多(duō)少，判斷是否要(yao)進⭐行多次排污(wū)，以确定是否已(yi)經達标。第四個(gè)是流量計的使(shi)用說明書、合格(gé)證書、檢定證書(shu)都🚶應該具備且(qie)在有效期内，及(ji)備品備件原則(ze)上按使用總數(shù)的3%儲備。場站應(ying)該應該有計量(liàng)管理人員負責(zé)計量器具及資(zi)料的♍管理，保證(zheng)計量器具資料(liao)的完整。從技📧術(shù)方面在做好平(ping)時渦輪流量計(jì)的維護保📧養和(hé)每年的檢定，确(que)保流量計的運(yun)行在檢定周期(qi)内。第五加強日(rì)常工作的考核(hé)力度，确保每項(xiang)工作都順利完(wán)成。

本文來源于(yu)網絡,如有侵權(quan)聯系即删除！