摘要：基(ji)于天然氣渦輪流(liu)量計 的測量原理(lǐ)，探讨了其起始流(liú)量和安裝方法。在(zai)适💞當的起始流💃量(liang)下，流量與轉速呈(chéng)線性關系；推薦在(zài)🌈流量計入口和🚶出(chu)口端各加接一定(ding)長度的直管段，若(ruo)安裝空間不能滿(man)足要求，可在阻流(liu)☁️設備與流量計之(zhī)間安🏃🏻裝整流器🐕，避(bi)免因氣體流态改(gǎi)變影響流量計轉(zhuǎn)子的轉動。分析了(le)天然氣渦輪流量(liàng)計在運行過程中(zhong)的💰常見故障：天然(ran)氣㊙️正常流動，流量(liang)👣計不♌計數；未作🙇‍♀️減(jiǎn)量操作，流量🚶‍♀️顯示(shi)逐漸下降；天然氣(qì)不流動，流量顯示(shi)不爲🐉零。針對以上(shang)故障，分别給出了(le)相應的操作維護(hù)方法。結合應用實(shí)例，提出了天然💞氣(qì)渦輪流量計在使(shi)用過程中的注意(yi)事項。
　　随着西氣東(dōng)輸、川氣東送等長(zhǎng)距離、大口徑、高壓(yā)力🈲的輸氣管道的(de)建成投産以及國(guó)家天然氣輸配網(wǎng)絡的逐漸形成，管(guan)道運營商對天然(ran)氣貿易計量的科(ke)學性、可靠性、公正(zheng)性提出了更高的(de)要求。依賴電子技(jì)術、互聯網和計算(suàn)機技術的迅猛發(fā)✍️展，天然氣計量方(fāng)式亦向自動化、智(zhi)能化、遠程化方向(xiàng)發展，目前天然氣(qì)渦輪流量計已經(jing)實現了實時、在線(xian)、遠程控制，并逐♈步(bu)向渦輪流量計、變(bian)送器、SCADA系統、色譜分(fen)析儀🍉等組成的智(zhì)能計量系統方向(xiàng)發展。
　　由于 渦輪流(liú)量計 靈敏度高、重(zhòng)複性好、量程比寬(kuān)、結構緊湊，因此廣(guǎng)泛應用于工業📞貿(mao)易計量。在設計标(biāo)準方面，歐洲PrEN12261[1]是目(mu)前氣體渦🐪輪流量(liang)計最全面、最具針(zhen)對性的标準規範(fàn)，在計量性能🛀🏻、材料(liào)要求、輸出💁、标記、文(wén)件資料等方面對(duì)氣體渦輪流量計(jì)提出了具體要求(qiu)[2]；其他設計标準還(hai)包括美國AGANo7[3]、國際标(biao)準化組織ISO9951：1993[4]、國際法(fa)制計量👣組織OIMLR137-1[5]、日本(běn)JISZ8765-1980[6]等。國内主要采用(yòng)GB/T18940－2003[7]進行渦輪流量計(jì)👨‍❤️‍👨的設🌏計。
1渦輪流量(liàng)計的測量原理
　　渦(wo)輪流量計是一種(zhong)速度式流量儀表(biǎo)，測量本體是渦輪(lun)流量傳㊙️感器，主要(yao)由葉輪和磁電感(gǎn)應線圈組成，葉輪(lun)軸心與管道中心(xīn)相同，可以自由轉(zhuǎn)動，其葉片與氣體(tǐ)流動🤟方向成一定(ding)角度。在流體沖擊(jī)下，渦輪沿管道軸(zhou)向旋轉👌，其旋轉速(su)率随流量🔞變化而(er)不同，流速越高，動(dòng)能越大，渦輪的轉(zhuan)速也⛱️越高。渦輪的(de)轉速經磁電感🤞應(yīng)轉換器轉換爲相(xiang)應頻率的電脈♌沖(chòng)，通過顯❌示儀表進(jin)行積算和顯示（圖(tu)1）。

　　渦輪(lun)流量計通過不同(tóng)的計算方法，可分(fen)别顯示累計流量(liàng)和瞬時流量。當渦(wō)輪葉片切割殼體(tǐ)内永久磁鋼産生(shēng)的磁力線時，将引(yin)起傳感線圈磁通(tong)的變化，磁通周期(qi)變化信号經前置(zhì)放大器放大、整形(xíng)，産生與流速成正(zhèng)比的脈沖信号❗，脈(mò)沖信号經流量積(jī)算電路換算後顯(xian)示累積🌏流量值，同(tong)時經頻率電流轉(zhuǎn)換電路轉♌換✔️成模(mó)拟電流量💔，進而顯(xian)示瞬時流量值（圖(tú)2）。

2渦輪流量計的應(ying)用
2.1起始流量
　　渦輪(lún)葉片克服摩擦力(lì)做功，當氣體流量(liang)較小時，葉🔞片未啓(qǐ)動㊙️旋轉，導緻渦輪(lún)流量計存在計量(liang)盲區。當壓力、溫度(dù)，密度等氣🆚體參數(shù)發生改變時，渦輪(lún)流量🤟計的起始流(liu)量⁉️也會發生相應(ying)變化。被測天然氣(qì)的靜壓增大📞時，所(suo)測流量範圍也相(xiang)應增大🔱，同時天然(rán)氣的密度會🐪引起(qǐ)不同的壓損。氣體(ti)渦輪流量計适🐉合(hé)流量幅度較大的(de)場合，但當氣量過(guo)小時，渦輪流量計(jì)不能克服摩擦力(li)矩轉動。氣量大于(yú)一定值後，流量與(yǔ)轉速呈線性🔞關系(xì)；受葉輪強度、氣🥵流(liú)壓損、軸承壽命等(děng)條件的限制，氣流(liu)量也不宜過大。大(da)多數渦輪流量計(ji)在大氣壓下的測(ce)量範圍是1:10～1:30，準确度(dù)可⛱️達到±0.5%～±1.0%[8]。
2.2安裝要求(qiu)
　　渦輪流量計對管(guan)輸天然氣的流态(tai)非常敏感，而 流量(liàng)計 入口前端的阻(zu)流設備（分離除塵(chen)、管道彎頭、旋風分(fen)離器和過濾器等(deng)）可能使流态改變(bian)而影響轉子的旋(xuan)轉。爲此，一般推薦(jian)在渦輪流量計入(rù)口和出口端各加(jiā)接🔞一直管段，其入(rù)✍️口端長度不小于(yú)10倍管段内徑，出口(kǒu)端長度不小于5倍(bei)管段🔞内徑。若安裝(zhuāng)空間不能滿足上(shang)述要求，可在阻流(liu)設備與渦輪流量(liàng)計之間安裝整流(liú)㊙️器🛀🏻。另外，變送器電(dian)源線需采用金屬(shǔ)屏蔽線，且接🏃🏻地良(liáng)好可靠。
3故障分析(xī)與維護處理
　　天然(rán)氣正常流動，渦輪(lún)流量計不計數。故(gù)障分析：電源線、功(gōng)能選擇開關和信(xin)号線有無斷路或(huò)接觸不良；顯☀️示儀(yí)内部印制電路闆(pǎn)、接觸件有無接觸(chù)不良；線圈是否良(liáng)好；葉輪是☀️否碰撞(zhuàng)傳感器内壁，有無(wú)異物卡住，軸和軸(zhóu)承有無雜物卡住(zhu)或斷裂。維護處理(lǐ)🚶：用歐姆表排查故(gu)障點；印制電路闆(pan)故障檢查采用替(tì)換“備用闆”法，換下(xià)故障闆再🥰作細緻(zhi)檢查；檢查線圈有(yǒu)無斷線和焊點脫(tuō)落🔞；去除異物，清洗(xi)或更換損壞零件(jian)，複原後氣吹或手(shou)拔動葉輪，應無摩(mó)擦聲，更💛換軸承等(deng)零件後應重🧑🏾‍🤝‍🧑🏼新校(xiào)驗，求得新的儀表(biao)系數。
　　未作減量操(cāo)作，流量顯示逐漸(jian)下降。故障分析：渦(wo)輪流量計前的過(guò)濾器是否堵塞；流(liú)量傳感器管段上(shang)的閥門開度自動(dong)減少；傳感器葉輪(lún)受雜物阻礙或軸(zhóu)承間隙進入異物(wù)，阻🐇力增加而減緩(huan)轉速。操作維🎯護：清(qīng)洗過濾器；調節流(liú)量計上遊閥門，判(pan)斷有無故障，确認(ren)後再修理或更換(huan)；卸下傳感器💯清除(chú)雜物，必要時重新(xin)校驗。
　　天然氣不流(liú)動，流量顯示不爲(wei)零。故障分析：傳輸(shu)信号線路🛀屏蔽不(bu)良，外界信号幹擾(rao)；管道外部振動，葉(yè)輪随🌈之抖動，産生(shēng)誤信号；截止閥關(guān)閉不嚴發生内🛀🏻漏(lou)；顯示㊙️儀線路闆之(zhī)間或電子元件損(sun)壞産生幹擾。操作(zuo)維護：檢查動力電(diàn)纜與信号電纜是(shì)否分開鋪🤩設，顯示(shì)儀端子接地是否(fǒu)良好；加固管道，安(ān)裝防止💘振動的設(she)備🈚；檢修或更換截(jié)止閥；檢查顯示儀(yi)✊電路，判斷幹擾源(yuán)，查出故障點。
4應用(yong)案例
　　某輸氣站場(chang)采用渦輪流量計(jì)（圖3）進行計量後向(xiàng)城市門站供氣，公(gōng)稱通徑爲80mm，最大工(gōng)作壓力爲10.2MPa，最大流(liú)量爲✏️8000m3/s。該站場投産(chǎn)時🈲正值冬季，進站(zhan)壓力爲7.8MPa，出站壓力(li)爲4.0MPa，渦輪流量計安(an)裝正确，調⚽壓裝置(zhi)未安裝防冰堵的(de)加熱設備。投産初(chū)期，管道❌存有較多(duō)遊離水，環💚境溫度(du)爲－5℃，日🌍輸氣量約爲(wei)2×104m3，采用間歇性☎️供氣(qì)。當開啓出站閥門(men)時🌂，渦輪流量計正(zheng)常運行約30min後站控(kòng)室流量計算機報(bào)警，瞬時流量和累(lèi)計流量快速下降(jiàng)并變爲0，門站渦輪(lún)流量計正常計數(shu)。

　　通過逐項排查，發(fā)現流量計前面的(de)過濾器和流量計(ji)後🌈的調壓裝置存(cun)在一定程度的冰(bing)堵（圖4）。采取管道排(pái)污、輔助加熱、清洗(xǐ)過♊濾器及調低流(liu)量計入口壓力至(zhì)4.0MPa等措施🔅，改善了天(tian)然氣♈的節流效應(ying)，使渦輪流量計能(neng)夠正常運行。經與(yǔ)下遊門站渦輪流(liú)量計㊙️比對，輸差控(kòng)制在有效範圍。

5注意事項(xiang)
（1）渦輪流量計投用(yong)前，通過流量計算(suàn)機的控制面闆完(wan)成儀🔴表系數的重(zhòng)新設定。
（2）渦輪流量(liang)計投運時，其前後(hòu)壓差不能過大，氣(qi)體流速㊙️不能過快(kuai)，應緩慢地手動開(kāi)啓入口閥門，待管(guan)道完全充滿天然(ran)氣且壓力平衡後(hou)手動開啓出口閥(fá)🌈門，以防止發生冰(bīng)堵和💘瞬間氣流沖(chong)擊而損壞渦輪。
（3）定(ding)期對渦輪流量計(jì)進行清洗、檢查和(he)複校，定期注入潤(rùn)滑🏃‍♀️油，以維持葉輪(lún)良好運行；關注流(liu)量計算機的流🐪量(liang)顯示狀況，評💰估流(liu)量情況，有異常時(shi)立即檢查。
（4）保持管(guan)路暢通。可以依據(ju)過濾器入口、出口(kǒu)處的 差壓變送器(qì) 的差壓值來判斷(duan)過濾器是否被堵(du)塞。天然氣渦輪流(liú)量計運轉失常時(shí)應清洗管路，将流(liu)量計的渦輪♻️拆除(chu)🐉後用🈲輕質高标号(hào)汽油徹底清洗後(hòu)重新安裝🏃🏻。

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