摘要(yào)：我國正式(shi)步入天然(ran)氣時代，其(qí)中在天然(ran)氣計量上(shang)，大量使😄用(yòng)的是渦輪(lun)流量計 ，這(zhe)是一種結(jie)構簡單、體(tǐ)積小、量程(cheng)比寬、重複(fu)性好和精(jing)度高的流(liu)量計，适合(he)用在貿易(yi)計量和氣(qi)體流量量(liàng)值☔傳遞㊙️中(zhōng)。但在實際(ji)運用中，卻(què)易因工藝(yi)流程不正(zhèng)确等問題(tí)而出現測(cè)😍量誤差，這(zhè)将會影響(xiǎng)到天然氣(qì)供需雙方(fāng)的利益。對(dui)此，本文筆(bi)者結合🔞相(xiang)關知識，舉(ju)例淺析天(tian)然氣計量(liang)誤差及其(qí)改進措施(shi)。
0引言
　　目前(qian)，我國天然(ran)氣流量計(ji)量主要使(shi)用的是渦(wo)輪流量計(jì)，其采用的(de)是動量矩(jǔ)守恒定律(lǜ)，即：渦輪在(zai)天然氣進(jìn)入流量計(jì)時轉💋動，其(qi)中天然氣(qi)的流量與(yǔ)渦輪的轉(zhuǎn)速🔱按比例(lì)變動，則可(kě)根據渦輪(lún)的轉速來(lái)計算天然(rán)氣的🥰流量(liang)，并顯示在(zài)儀表☂️上。
　　渦(wo)輪流量計(ji)主要由渦(wō)輪、整流器(qi)、發生器、計(ji)數器、磁耦(ǒu)合、壓力管(guan)嘴、溫度管(guǎn)嘴、輔助葉(ye)輪、高頻脈(mò)沖及高低(di)頻脈沖㊙️發(fā)生器等組(zu)成❄️。與其他(tā)流量計相(xiang)比，渦輪流(liú)量計具有(you)體積小、結(jie)構簡單、量(liàng)程比寬、脈(mò)沖量輸出(chū)、安裝維修(xiū)方便、重複(fú)性好及精(jing)度高等🏒優(yōu)點。因此🐪，在(zài)正常條件(jian)下，渦輪流(liu)量計的測(cè)量精度均(jun1)可滿足标(biao)準要求，但(dàn)👣在實際應(yīng)用中，卻多(duo)因工藝流(liu)程⭐設計和(hé)操作問題(ti)而出♻️現測(cè)量誤差。
1天(tiān)然氣計量(liang)誤差的成(chéng)因
　　圖1所示(shi)爲DN80氣體渦(wō)輪流量計(jì)的現場工(gong)藝流程圖(tú)。
　　根據氣量(liang)統計表得(de)出，下遊氣(qi)量在2015年2、3月(yuè)的輸差爲(wèi)-5%，這明顯高(gao)于計量管(guan)理規定的(de)±3%，因此可判(pàn)定這一渦(wo)🏃🏻輪流量計(ji)存在問題(tí)。通過💋拆卸(xie)發現，渦輪(lún)流量計的(de)零部件均(jun)無粉⭐碎或(huo)破❤️損現象(xiàng)，但通過🌈标(biao)定卻發現(xian)，渦輪流量(liàng)計存在較(jiao)大的誤差(chà)，究其成因(yīn)✊如下：

1.1工藝(yi)流程的操(cāo)作不當
　　根(gēn)據圖2，渦輪(lún)流量計的(de)前後均設(she)有閥門及(jí)其作用是(shì)通過開關(guan)🔴操作來切(qiē)換生産工(gōng)藝流程，且(qie)在工藝上(shàng)，這2個閥門(mén)應選設球(qiu)閥，其中閥(fa)門1、2處應分(fèn)别裝設手(shǒu)動球閥和(he)電動球閥(fá)。因此，操作(zuo)人員在流(liu)程操作時(shí)，如若無法(fǎ)有效控制(zhi)閥門1、2的開(kāi)閥速度，渦(wo)輪流量👨‍❤️‍👨計(ji)将會産生(shēng)瞬時高流(liú)，并打碎流(liú)量計的内(nei)部葉輪或(huo)引起其他(tā)零部件受(shòu)損，從而🍉導(dao)緻渦輪流(liu)量計在工(gong)作時産生(shēng)測量⛹🏻‍♀️誤差(chà)。
1.2下遊用氣(qi)量失穩
　　研(yan)究發現，如(rú)正向下遊(you)正常供氣(qì)，且下遊用(yong)氣量較小(xiǎo)及距離🌂下(xià)♊遊門站較(jiao)近時，一旦(dàn)下遊用氣(qì)量瞬間劇(ju)增，會增大(da)渦輪流量(liang)計到下遊(you)門站這一(yi)管段的壓(ya)差。此🏃🏻‍♂️時，利(li)用流體力(li)學原理🧑🏾‍🤝‍🧑🏼便(bian)可知，天然(rán)氣會大量(liang)補充下遊(you)，這無疑會(huì)在瞬間增(zeng)快渦輪✉️流(liú)量計的轉(zhuǎn)速，且這一(yī)🙇‍♀️轉速遠超(chāo)其額定工(gong)作轉速，從(cong)而造成渦(wo)輪流量計(jì)的零部件(jiàn)受損，并最(zui)終影響其(qi)測量精度(du)。
1.3氣質因素(sù)的影響
　　在(zai)天然氣計(jì)量中，氣質(zhi)因素對渦(wo)輪流量計(ji)測量精度(dù)的影⛷️響尤(yóu)其明顯，其(qi)中包括天(tiān)然氣中的(de)雜質等。在(zài)案例項目(mu)中，計量分(fèn)輸站屬于(yu)過路分輸(shu)計量中間(jiān)站，即其既(jì)需向下遊(yóu)用戶供氣(qì)，還需💁在夏(xià)季正輸時(shi)，注氣入儲(chu)氣庫，同時(shí)在冬季反(fǎn)輸時從儲(chǔ)氣庫采氣(qi)，但冬季采(cai)氣的氣質(zhi)較差，即在(zai)天然氣中(zhong)夾有雜🌂質(zhì)。對此，雖在(zài)渦輪流量(liang)計前裝有(yǒu)分離器，但(dàn)仍無法徹(che)底淨化天(tiān)然氣，這時(shi)其中的雜(za)質顆粒便(bian)會反複撞(zhuang)🔞擊葉輪、軸(zhou)承等零部(bù)件，從而造(zao)成零👉部件(jian)位移偏移(yi)或本體🔴損(sun)壞，并最終(zhōng)影響到渦(wo)輪流量計(ji)的測量精(jing)度。
2天然氣(qì)計量誤差(cha)的改進
　　在(zai)天然氣計(jì)量中，渦輪(lun)流量計測(cè)量誤差的(de)成因具有(yǒu)多樣性，其(qi)中以工藝(yi)流程設計(ji)和操作不(bu)當爲主要(yao)原因。據此(ci)，提出如下(xia)改進建議(yì)：
2.1更換渦輪(lun)流量計中(zhong)損壞的零(ling)部件
　　在渦(wō)輪流量計(jì)中，損壞的(de)零部件包(bāo)括齒輪和(he)磁耦合，因(yin)此需先将(jiāng)其更換，再(zài)重新檢定(ding)。
2.2調整工藝(yi)流程操作(zuò)
　　鑒于工藝(yì)流程的正(zheng)确操作對(duì)渦輪流量(liang)計測量精(jing)度的影響(xiǎng)尤其明顯(xiǎn)，則建議調(diao)整工藝流(liú)程的操作(zuo)，具體如下(xià)：首先，确定(dìng)閥門2的關(guān)閉狀态；其(qi)次，手動開(kāi)❄️啓閥門1，并(bìng)保證開啓(qǐ)的速度緩(huan)慢且耗時(shí)約爲5min，特别(bie)☀️是在初啓(qǐ)時，更應将(jiang)閥門的開(kāi)啓速度放(fàng)㊙️緩，以免因(yīn)開閥速度(du)過快而在(zài)管線🧡中形(xíng)成超速渦(wō)流，這将會(huì)對渦輪系(xì)統🤞造✉️成沖(chong)擊，注意整(zhěng)流器在調(diao)整急速氣(qì)體流态時(shí)的時長不(bu)得過🐇短，以(yi)免極不規(guī)則氣流對(dui)葉😘輪造成(cheng)沖擊損壞(huài)及引起軸(zhóu)承改變，從(cong)而保持渦(wō)輪系統的(de)💚動平衡狀(zhuang)态；第三，天(tian)❓然氣從渦(wo)輪流量計(ji)🔅中通過的(de)速度應≤25m/s及(ji)其最大過(guò)負荷應≤30s、最(zuì)大流量應(yīng)≤1.2qmax（q爲流量，m3?h-1），在(zài)這一條件(jiàn)下，進行閥(fá)門1、2間管段(duan)沖壓，注意(yì)沖壓的速(sù)度應足夠(gou)緩慢；第四(si)，手👄動開啓(qǐ)閥門2，注意(yi)放緩閥門(men)🈲2的開啓速(sù)度，并按下(xia)遊沖壓管(guǎn)線長1km内耗(hào)時4min來計算(suàn)開啓時長(zhang)，對于管線(xian)長＞1km的情況(kuang)，應在4-8min内⛷️進(jin)行調整，其(qí)中在初啓(qǐ)時的速度(du)尤其要緩(huan)慢，以免因(yīn)瞬時☔流速(su)過高而損(sun)壞渦輪中(zhōng)的葉輪。
2.3穩(wen)定下遊用(yòng)氣量
　　渦輪(lun)損壞的重(zhong)要原因之(zhi)一便是下(xià)遊的非正(zhèng)常用氣，其(qí)中☀️與下遊(you)場站的近(jin)距離排布(bù)更爲加重(zhong)這一影響(xiang)🧡。因此💞，應設(she)法穩⛷️定下(xia)遊的用氣(qì)量，具體可(ke)通過與下(xià)遊用戶簽(qiān)署協議⭐來(lai)穩定供氣(qì)和用氣，其(qi)中應明确(què)規定下遊(yóu)用戶的操(cāo)作，即：如若(ruò)下遊場站(zhan)需緊♊急關(guān)斷，應按⛹🏻‍♀️操(cao)作規程進(jin)🔞行啓輸操(cāo)作，以免管(guan)道中天然(ran)氣的流🙇🏻速(sù)☎️劇增；如若(ruo)下遊用戶(hu)的用氣量(liang)較大，操作(zuo)流程進行(hang)啓輸操作(zuo)，如此便可(ke)🏒從根本上(shàng)防止下遊(yóu)用氣量不(bu)穩而對渦(wo)輪流量計(ji)的正常工(gong)作造🤟成不(bu)利影響，從(cóng)而保證其(qi)測量精度(dù)。
2.4優化過濾(lü)工藝
　　鑒于(yu)天然氣中(zhong)雜質對渦(wo)輪流量計(ji)的影響較(jiao)大，則建議(yi)在流量計(jì)前增設過(guò)濾器，并提(tí)高其濾芯(xin)的技👣術指(zhi)标，以🧑🏾‍🤝‍🧑🏼保證(zhèng)其對天然(rán)氣的淨化(hua)效果更佳(jia)及防止雜(zá)質🥵顆粒對(dui)軸承、葉輪(lún)等零部件(jian)造成破壞(huài)。
3結語
　　綜上(shàng)，渦輪流量(liang)計是一種(zhong)适合用在(zài)貿易計量(liang)和氣體流(liú)量🐪量值傳(chuan)遞中的流(liú)量測量儀(yi)表，其在天(tian)然氣計量(liàng)中的應用(yòng)極具價值(zhi)。但發現，其(qi)計量精度(dù)将會受制(zhi)于工藝流(liú)🔴程的設計(jì)與操作。結(jié)合實際案(an)例，提出了(le)4點改進建(jian)議：一是更(gèng)換損壞的(de)零部💋件，并(bing)對其進行(hang)重新檢定(dìng)；二是調整(zheng)🏒工藝流程(cheng)的👉操作；三(san)是穩‼️定下(xià)遊用氣量(liàng)♍；四是優化(huà)過濾工藝(yi)。通過觀察(cha)發現，渦輪(lun)流量🌈計的(de)運🍓作正常(chang)‼️，但針對其(qi)中取消了(le)的旁通流(liú)程設計，存(cún)在一🐅定的(de)不合理性(xing)，具體🈲應在(zai)不取消的(de)條件下，新(xin)增渦輪流(liu)量計自診(zhen)斷功能，以(yi)🚩便随時判(pàn)斷其工作(zuò)狀🤟态。此外(wai)，在日常管(guan)維中✍️，應保(bao)證渦輪流(liú)量計的‼️注(zhù)油頻度爲(wèi)1次🐪/月，注意(yi)注油的次(cì)數應視氣(qì)🚶‍♀️質條件而(er)定，即氣質(zhi)❗條件越✌️差(cha)，注油次數(shù)更多，如此(ci)方才能充(chong)分潤滑渦(wo)輪流量計(ji)的軸承及(ji)維持🚶其渦(wo)輪系統的(de)👣最佳🙇‍♀️動平(píng)衡狀态。

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