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對(duì)氣體渦輪流(liú)量計應用探(tàn)讨
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摘要:氣體(ti)渦輪流量計(ji)
因靈敏度重(zhòng)複性好、量程(chéng)比寬、結構緊(jǐn)湊等特點而(ér)廣💋泛應用于(yú)貿易計量。渦(wo)輪流量計的(de)計量性能,針(zhen)對渦🔴輪流量(liàng)計㊙️檢定和使(shǐ)用兩方面,選(xuǎn)取了1台渦輪(lun)流量計進行(hang)測試實驗,不(bu)同介質标準(zhǔn)裝置測試渦(wo)輪流量計計(ji)量性能的影(ying)響,從🙇🏻工況條(tiao)件、安裝方式(shì)🈲維護保養等(deng)方面闡述了(le)渦輪流量計(ji)的應用,指導(dao)了渦輪流量(liàng)👌計的現場應(yīng)用,保證了流(liu)量計量值的(de)準确可靠。
0引(yin)言
随着我國(guó)天然氣工業(ye)的快速發展(zhǎn),用于天然氣(qi)計‼️量⭕的流☂️量(liàng)計數量日益(yì)增多,天然氣(qì)貿易計量直(zhi)接涉及到貿(mào)易雙方巨大(da)的🚶經濟利益(yì),因此,确保流(liu)量計的計量(liàng)準确♊度也就(jiu)👣成爲了供需(xu)雙方關注的(de)焦⭕點。分析了(le)💋國内外渦輪(lún)流量計的标(biāo)準,對渦輪流(liú)量計的檢定(dìng)和使用方式(shì)進⛹🏻♀️行了探讨(tao)。
1渦輪流量計(ji)的技術标準(zhǔn)
目前主要采(cǎi)用《氣體渦輪(lún)流量計》技術(shù)标準來設計(jì)渦輪☂️流量⭕計(jì)。在方便用戶(hu)、環保等方面(mian)做出了更爲(wei)詳細♻️的規定(ding),是國際上應(yīng)用最廣泛的(de)标準之一。
采(cai)用國家标準(zhǔn)GB/T18940來指導渦輪(lun)流量計的應(yīng)用。在精度穩(wen)定🈲性📐量程比(bi)等主要指标(biao)上與國際标(biāo)準ISO9951都非常相(xiàng)近,而在耐久(jiu)性要求、機械(xie)計數器要求(qiu)等其他指标(biāo)上歐洲《prEN12261》的規(guī)定則更爲詳(xiáng)細。
2渦輪流量(liang)計的檢定
2.1檢(jian)定方式
氣體(ti)渦輪流量計(jì)按照标準,首(shou)先需要對流(liú)量計進行檢(jian)定,待檢定合(he)格後,才能開(kāi)展貿易計量(liang)工作。目前國(guó)内天然氣用(yong)流量計的實(shí)流檢定主要(yao)有兩種方式(shi):一種是使用(yong)空氣爲介質(zhì)🐪在常壓下檢(jiǎn)定;另一種是(shì)使用天然氣(qi)爲介質在正(zhèng)壓下檢定。毫(háo)無疑問,在流(liu)量計實際工(gōng)況條件下進(jin)行檢定是檢(jian)定的最🧡佳方(fang)式,然而,并不(bú)是總能用理(li)想的流體進(jìn)行檢定✔️。對于(yu)氣體流量計(jì),大多數檢測(ce)裝置都采用(yòng)空氣進行檢(jian)定,多數情況(kuang)下🌈是在常壓(yā)條件下檢定(dìng)。因此,這兩種(zhong)檢定方式的(de)檢定❓結果在(zai)現場計量中(zhong)是否存在着(zhe)差異。
2.2實驗研(yán)究
兩種檢定(ding)方式的檢定(dìng)結果在現場(chǎng)計量中的差(chà)異,選取了1台(tai)0.5級的DN50渦輪流(liu)量計,分别在(zài)2套以常壓空(kōng)氣爲介質和(he)1套以📐中壓天(tian)然氣爲介質(zhì)的臨界流文(wen)丘裏噴嘴标(biao)準裝置上進(jìn)行測試,并按(an)JJG1037--2008《渦輪流量計(jì)》檢定.規程對(dui)數據進行處(chu)理分析🌏。
2.2.1數據(ju)處理和分析(xī)
渦輪流量計(ji)數據統計見(jiàn)表1,渦輪流量(liàng)計在不同實(shí)驗室測試的(de)對比曲線見(jiàn)圖1。
當渦輪流(liu)量計分别安(ān)裝在空氣和(hé)天然氣标準(zhun)裝🌏置上時,從(cóng)圖1中明顯看(kàn)出,在幾個實(shi)驗室共同測(ce)試❗的40~100m³/h流量範(fan)圍内,用空氣(qì)爲💔介質流量(liang)計檢定的儀(yi)表系數大于(yú)用天然氣爲(wei)介質流量計(jì)檢定的儀表(biao)系數,在圖中(zhong)儀表系數偏(piān)差最大🔞處爲(wei)0.5%左右;在25~40m³/h流量(liang)範圍内,用空(kong)氣爲介質流(liu)量計檢定的(de)儀表系數大(dà)于用天然氣(qi)爲介質流量(liàng)計檢定的儀(yi)表系數,在圖(tu)中儀表系數(shù)🈲偏差最大處(chu)爲0.7%左右。
2.2.2流量(liang)計檢定儀表(biǎo)系數的數據(ju)處理與分析(xi)
将渦輪流量(liang)計在天然氣(qì)裝置和空氣(qì)裝置上的測(ce)試⭐數據,按渦(wo)輪流量計檢(jiǎn)定規程計算(suàn)檢定K系數彙(huì)總于🏃♀️表2。從表(biao)2可以看🥵出,在(zai)本次比對實(shí)驗測試中,以(yi)空氣爲介質(zhì)的标準裝置(zhi)常壓下得出(chu)的流量計K系(xi)㊙️數大于以天(tian)然氣爲🚶♀️介質(zhì)的标♋準裝置(zhi)0.8MPa壓力下得出(chu)🔅的流量計K系(xi)數,平均差值(zhí)約爲0.45%。
2.2.3分析結(jié)論
在實驗測(cè)試中發現,渦(wo)輪流量計在(zài)以空氣爲介(jiè)質檢定的K系(xi)數大于以天(tiān)然氣爲介質(zhì)檢定流量計(ji)的K系數。如果(guǒ)🌐渦輪流量計(jì)在實際使用(yong)中使用空氣(qì)檢定的K系數(shu),則測得的流(liú)量比實際流(liú)量偏小,壓力(li)相差越大,流(liu)量偏差也越(yue)大。從這個結(jié)果可以看出(chu),渦輪流量計(ji)所得出的結(jié)論符合歐洲(zhōu)标準EN12261和GB/T21391---2008《用氣(qi)體渦輪流量(liàng)計測量天然(rán)氣流量》所規(gui)定的“在使用(yong)壓力大于0.4MPa時(shí),使用壓力範(fan)圍:0.5pesn≤p≤2.Opee的要求一(yi)緻(p表示流量(liàng)使用壓力,pteat表(biao)示流量計檢(jiǎn)測壓力)。
因此(cǐ),國内用于天(tiān)然氣計量的(de)流量計,應盡(jin)量在天然氣(qì)标準裝置上(shang)檢定,否則會(hui)給現場計量(liang)帶來較大影(yǐng)響,同時,工作(zuo)狀☁️态與檢定(ding)狀态不同時(shi),應進行合理(li)的☀️修正,保♍證(zheng)量值傳遞的(de)準确。
3渦輪流(liu)量計的使用(yòng)
爲了使檢定(dìng)合格的渦輪(lun)流量計在現(xian)場正常運行(hang)⭐,需🔞要注意㊙️以(yi)☂️下幾方面的(de)問題。
3.1天然氣(qi)氣質對渦輪(lun)流量計的影(ying)響
1)在實際使(shǐ)用過程中,渦(wō)輪流量計經(jing)常會出現髒(zang)污情況,從♌而(ér)影響流量計(jì)葉輪的轉動(dong),如不進行處(chu)理,就會影響(xiang)流量計脈沖(chong)輸出。
2)表體内(nei)壁及上遊直(zhi)管段的表面(miàn)粗糙度變化(huà)引起⚽流速分(fèn)布🈲的變化,從(cóng)而影響流量(liàng)計的精度和(hé)穩定性。不㊙️同(tóng)的渦輪🛀流量(liang)計的傳感器(qi)敏感程度各(gè)不相同。一般(bān)來說,髒污堆(duī)積對口徑小(xiao)的渦💛輪流量(liang)計較之口徑(jìng)大的渦輪流(liu)量計的影響(xiang)大。
3.2工況條件(jiàn)對渦輪流量(liàng)計的影響
由(you)于渦輪流量(liang)計渦輪慣性(xìng)的存在,在流(liú)量波動頻繁(fán)📱的場合不宜(yi)使用,否則會(huì)降低計量精(jīng)度。同時,要🙇🏻比(bi)較正确地估(gu)計用氣量的(de)峰谷值和介(jie)質的壓力🈲情(qing)況,确定流量(liàng)計的規❄️格。從(cóng)渦💃🏻輪流量計(jì)誤差特性曲(qu)線可以看出(chū),應使⁉️流量計(ji)的工作流量(liang)範圍在20%Qmax~80%Qmax(Qmax爲流(liu)量計的最大(da)流量)之間。
當(dang)被測介質流(liu)量小于所選(xuǎn)流量計的20%Qmax以(yǐ)下時,介質🐅流(liú)體🌍在🌐管道♌中(zhong)流速遲緩處(chù)于層流狀況(kuang),流量計的測(cè)量線性變差(chà)😘,難以達到用(yong)戶要求的計(ji)量精度。當介(jie)質工況流量(liàng)大于所選流(liu)量計的80%Qmax時,渦(wō)輪轉速将變(biàn)的很快,減速(su)軸承和支架(jia)的磨損會影(yǐng)響渦輪流量(liang)計的使用🌐壽(shou)命。
3.3渦輪流量(liang)計在安裝中(zhōng)的要求
1)介質(zhi)流體流速分(fèn)布不對稱和(hé)旋渦流是影(yǐng)響渦輪流❓量(liàng)計測量精度(dù)的重要原因(yin),要清除流速(sù)不對稱和旋(xuán)渦流則需💯要(yào)在渦輪流量(liàng)計前端有足(zú)夠長的😍直管(guǎn)段;
2)渦輪流量(liàng)計的安裝位(wèi)置不能有激(jī)烈的機械震(zhen)動和強的電(diàn)磁😄幹擾;
3)渦輪(lun)流量計安裝(zhuāng)時,密封墊不(bu)得突人管道(dào)中,流量計與(yǔ)管路軸線目(mù)測不得有明(míng)顯偏差.不得(dé)産生安裝應(yīng)力。
3.4對壓力、溫(wen)度測量精度(dù)的要求
根據(ju)氣體狀态方(fāng)程:
式中:V0爲标(biao)準狀态下的(de)體積(m³);V爲工作(zuo)狀态.下的體(ti)積(m³);p爲流量㊙️計(ji)壓力檢測點(dian)處的絕對壓(yā)力(kPa);Po爲标準大(da)氣壓(kPa);T0爲标準(zhun)狀态下的絕(jue)對♉溫度(K);T爲介(jiè)質工況條件(jian)下的絕對溫(wen)度(K);Z爲氣體壓(ya)縮因子。
從公(gong)式可以看出(chū),誤差主要集(ji)中在壓力、溫(wen)度的檢測🚶♀️精(jing)♈度兩方面,在(zai)發現流量、溫(wēn)度、壓力值與(yu)實.際偏🈲差較(jiào)大或示值⛷️不(bu)穩定時,或與(yu)以前經驗數(shù)值存在較大(dà)偏差時,要及(jí)時處理。
3.5帶機(jī)械讀數渦輪(lún)流量計的要(yào)求
對于有機(ji)械讀數帶修(xiū)正儀的渦輪(lun)流量計,除抄(chāo)取标況體積(ji)值之外,同時(shí)應該及時比(bi)對基表讀數(shu)與修正儀上(shàng)的工況流量(liàng)是否一緻,兩(liang)者正常情況(kuang)下應該是📱相(xiang)差不大的。
3.6流(liú)量計拆卸要(yao)求
工藝管道(dao)檢修時應拆(chāi)下流量計,然(ran)後用幹淨的(de)布把流量計(jì)🌈兩端包好,防(fang)止污物、鐵屑(xiè)等落人流量(liang)計将渦輪葉(ye)片損壞。
3.7流量(liàng)計的日常檢(jiǎn)查
爲保證渦(wo)輪流量計長(zhǎng)期正常工作(zuò),應加強儀表(biao)的運行檢查(cha),監測葉輪旋(xuan)轉情況,如聲(sheng)音異常應及(jí)時🌈卸下檢查(cha)傳感器内部(bu)零件,渦輪軸(zhou)承磨損嚴重(zhong)或葉片損🚶壞(huài)的,必須維修(xiu)更換,并重新(xīn)檢定。
3.8流量計(jì)的日常維護(hu)
有潤滑油或(huo)清洗液注人(ren)口的傳感器(qi),應按要求定(dìng)期注人潤滑(hua)🈲油或清洗液(yè),保證葉輪良(liáng)好運行。在無(wu)潤滑油情況(kuang)下🚩長期💁連續(xu)運行,勢必造(zào)成緻命磨損(sun),阻尼力增加(jiā)而導緻運行(hang)變慢,計量結(jie)果産生負差(cha)并且影響使(shi)用壽命☂️。
4建議(yi)
爲保證氣體(ti)渦輪流量計(jì)的現場計量(liang)性能,需要正(zhèng)确使用流💋量(liang)計,并進一步(bu)深入不同介(jie)質和壓力标(biao)準裝🛀🏻置檢定(ding)渦輪流量計(ji)的差異,以及(jí)影響渦輪流(liú)量計測量誤(wù)差的關鍵因(yin)素,以指導現(xiàn)場.流量計的(de)使用,保證流(liú)量計現場計(ji)量量值的準(zhǔn)确可靠。
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