天然氣渦輪流量計(jì)測量產(chǎn)生誤差的原因及其控制手段

天然氣渦輪流量計(jì)是一種精度高、靈敏度高、量程比寬、重復(fù)性好的流量計(jì)，在天然氣貿(mào)易結(jié)算計(jì)量中被廣泛地應(yīng)用，有時(shí)候還被作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)儀表。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程不斷推進(jìn)，從政府和民眾的層面都對于生產(chǎn)生活的環(huán)保要求也在隨之提高，天然氣的使用量也在逐年增加，并且保持較高的增長速度。在燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易、交接計(jì)量要求的不斷提高的推動(dòng)下，天然氣渦輪流量計(jì)已逐步成為我國城鎮(zhèn)燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易和交接計(jì)量的首選儀表之一。潤中儀表科技有限公司作為一家專業(yè)從事氣體流量計(jì)研發(fā)與制造的企業(yè)，在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中掌握了大量與氣體渦輪流量計(jì)的相關(guān)技術(shù)和維護(hù)方法，對于天然氣渦輪流量計(jì)的安裝與使用有著自已獨(dú)特的一套經(jīng)驗(yàn)，下面就這方面的知識(shí)與各位分享：

一、天然氣渦輪流量計(jì)的原理
天然氣渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，利用氣體推動(dòng)流量計(jì)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運(yùn)算處理得出體積流量。其測量精度較高，準(zhǔn)確度等級可達(dá)到1.0級、1.5級；量程比寬，一般為1：20測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，裝維護(hù)方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計(jì)量。

二、誤差產(chǎn)生的原因
天然氣渦輪流量計(jì)同樣存在以下缺點(diǎn)：有可動(dòng)部件，易于損壞，關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求較高，難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗(yàn)。造成誤差的原因有：計(jì)量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計(jì)選型不合理，安裝不到位，運(yùn)行中維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)取?br />
三、如何控制誤差

（一）正確確定流量計(jì)使用的場所及規(guī)格。
由于天然氣渦輪流量計(jì)渦輪慣性的存在，在流量波動(dòng)頻繁的場合不宜使用，否則會(huì)降低計(jì)量精度。要比較準(zhǔn)確地估計(jì)用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計(jì)的規(guī)格。從天然氣渦輪流量計(jì)誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計(jì)的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax（Qmax為流量計(jì)的最大流量）

（二）天然氣渦輪流量計(jì)安裝要求
1.氣體天然氣渦輪流量計(jì)前必須安裝過濾器；應(yīng)保持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進(jìn)出壓差來判斷）時(shí)，應(yīng)及時(shí)對過濾器進(jìn)行清洗，若未配差壓計(jì)的每月清洗一次。
2.要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情況。
3.安裝時(shí)，密封墊不得突入管道中，流量計(jì)與管路軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。
4.安裝時(shí)一定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。

（三）天然氣渦輪流量計(jì)運(yùn)行管理及維護(hù)要求
1.天然氣渦輪流量計(jì)的通氣和停氣要求。通氣順序：保證流量計(jì)后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；再緩慢開啟流量計(jì)前端的閥門，確保升壓速度≤35KPa/S；最后緩慢開啟流量計(jì)后端的閥門，使其從小流量下運(yùn)行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個(gè)過程保持有壓啟動(dòng)。停氣順序：先緩慢關(guān)閉流量計(jì)后端閥門；再緩慢關(guān)閉流量計(jì)前端閥門。
2.防止長時(shí)間超量運(yùn)行。超流量運(yùn)行會(huì)嚴(yán)重影響使用壽命，降低計(jì)量精度，導(dǎo)致誤差增大；（注意觀察表頭工況流量百分比不宜長時(shí)間超百分百）瞬時(shí)流量：從瞬時(shí)流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時(shí)用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運(yùn)行時(shí)流量范圍應(yīng)在20%-70%之間。如果長期低限運(yùn)行或高限運(yùn)行都會(huì)對計(jì)量有影響；是否是用戶用氣負(fù)荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變，應(yīng)及時(shí)解決。
3.注意溫度、壓力的數(shù)值。根據(jù)氣態(tài)方程式：
方程式中：V0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量（m3）
V——工作狀態(tài)下的體積量（m3）
Zg——工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)
P=Pa+Pg——流量計(jì)壓力檢測點(diǎn)處的絕對壓力（kPa）
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海╧Pa）
Pg——流量計(jì)壓力檢測點(diǎn)的表壓力（kPa）
Po——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa）
To——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）
T——介質(zhì)工況條件下的絕對溫度（273.15+t）K
t——被測介質(zhì)攝氏溫度（e）
FZ——氣體壓縮因子
從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測精度兩方面，在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實(shí)際偏差較大或示值不穩(wěn)定時(shí)，或與以前經(jīng)驗(yàn)數(shù)值存在較大偏差時(shí)，要及時(shí)處理。
4.在日常維護(hù)中或抄表檢查時(shí)，應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號。如有電池符號的閃爍，表示電池快沒電了，應(yīng)及時(shí)更換電池；如有異常報(bào)警、異常警告的符號出現(xiàn)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為。
5.對于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的進(jìn)口渦輪表，除抄取標(biāo)況體積值之外，同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。
6.工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì)，然后用干凈的布把兩端包好，防止污物、鐵霄等落入流量計(jì)將渦輪葉片損壞。
7.為保證天然氣渦輪流量計(jì)長期正常工作，應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行檢查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時(shí)卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換，并重新檢定。
8.有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運(yùn)行。在無潤滑油情況下長期連續(xù)運(yùn)行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運(yùn)行變慢，計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命；

四、使用安裝中的常見問題判斷及處理。

（一）未作減小流量操作（節(jié)流減負(fù)），但流量顯示卻逐漸下降，可能發(fā)生的情況：
1.過濾器堵塞。若過濾器前后端壓損較大，說明雜物已堵塞，就應(yīng)清洗過濾器。
2.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進(jìn)入異物，阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器，對其進(jìn)行清洗。

（二）流體正常流動(dòng)時(shí)無顯示，總量計(jì)數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加。
應(yīng)檢查：
1.葉輪是否有無異物卡住，軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象。去除異物，并清洗或更換損壞零件，復(fù)原后氣吹或手撥動(dòng)葉輪，應(yīng)無摩擦聲。
2.傳感器接頭是否有松動(dòng)的情況

（三）顯示儀示值與經(jīng)驗(yàn)評估值差異顯著，應(yīng)進(jìn)行如下檢查。
1.管道流動(dòng)方面的原因，如未裝止回閥，出現(xiàn)逆向流動(dòng)。
2.旁通閥是否關(guān)嚴(yán)，有無泄漏。

五、做好天然氣渦輪流量計(jì)的周檢工作
每只流量傳感器均應(yīng)有一經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定給出的儀表系數(shù)，且其精度和流量范圍等必須滿足流量計(jì)技術(shù)規(guī)范的要求，正確的儀表系數(shù)值是保證流量計(jì)計(jì)量精度的最基本保證。要保證流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，其首要方法是通過檢定將儀表系數(shù)和規(guī)格型號輸入到溫壓補(bǔ)償儀里，并通過周檢和使用中的維護(hù)保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。

注意周期維護(hù)和檢定：要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對使用中的流量計(jì)進(jìn)行周期檢定和校準(zhǔn)，一般應(yīng)兩年檢定一次，這是保證流量計(jì)保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量計(jì)檢定規(guī)程》：準(zhǔn)確度為0.1，0.2，0.5級的流量計(jì)，其檢定周期為半年。對于準(zhǔn)確度低于0.5級流量計(jì)按其工作原理確定檢定周期：分流旋翼式流量計(jì)為1年；天然氣渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、電磁流量計(jì)為2年；超聲波流量計(jì)、激光多普勒流量計(jì)為3年；插入式流量計(jì)按照與其測量頭工作原理相同的流量計(jì)的檢定周期執(zhí)行。