影響智能氣體渦輪流量計準確性因素及解決（jué）措施（shī）

摘要：在智能氣體渦輪流量（liàng）計計量係統結算中，標況下的氣體流量計（jì）算（suàn）是否正確直接影響（xiǎng）計量係統的準確性，基於渦輪流（liú）量計的工作原理、係統組成，分析了影響智能（néng）氣體渦輪流量計係統性（xìng）能的因素，並根據分析結果製定相對應（yīng）的對策。指出在天然氣貿（mào）易（yì）交接計量中（zhōng）應加強對渦輪計量係統的運行維護和檢測，以提（tí）高計量的準確性。
天（tiān）然氣作為一種清潔能源在一（yī）次能源（yuán）消費中占據著重要的地（dì）位。隨著中國西氣東（dōng）輸、川氣東（dōng）送（sòng）等**重要長（zhǎng）輸管道的建成，以及城（chéng）市燃氣（qì）管網的不斷完善（shàn），天然氣貿易交接的（de）科（kē）學、公正、可（kě）靠變得愈發重要（yào）。渦輪計量係統具（jù）有靈敏（mǐn）度高、重複（fù）性好、量程比（bǐ）寬等優點，在長輸管道以及城市燃氣管網中（zhōng）得到了廣（guǎng）泛應用，但（dàn）在實際應用過程中會受到各種因素的幹擾（rǎo），進而影響（xiǎng）了其（qí）計量的準確性。
１渦輪流量計的工作原（yuán）理（lǐ）
渦（wō）輪流量計屬於速度式流量計，在管道中安裝一台（tái）自由（yóu）轉動、軸與管道同心的葉輪，當（dāng）被測氣體流（liú）過傳感器時，在氣流作用下，葉輪受（shòu）力旋轉，其轉速與管道平均流速（sù）成正比，葉（yè）輪轉動會周（zhōu）期（qī）地改變磁電轉換器的磁阻值（zhí），使檢測線圈中磁通隨之發（fā）生周期性變化，產生周期性（xìng）的感應電（diàn）勢，即電脈衝（chōng）信號。該信號經放大器放（fàng）大後，送（sòng）至顯（xiǎn）示儀表顯示，渦輪流量計工作原理如圖１所示。
管道中流體的流速大小與葉輪轉速成（chéng）正（zhèng）比，流量計算（suàn）如式（１）所示：

式中：ｑＶｆ———工況體積流量（liàng），ｍ３／ｓ；Ｎ———渦輪流量計的脈衝數（shù）；Ｋ———渦輪流量計（jì）儀表係數，１／ｍ３。

２智能氣體渦輪流量計係統的組成
智能氣體渦輪流量計係統如（rú）圖２所示，一般由渦輪流量計、壓（yā）力變送（sòng）器、溫度變送器（qì）、色譜分析儀、流量計（jì）算機５部（bù）分組成。渦輪流量計是該計量係（xì）統的核心，壓（yā）力變送器、溫（wēn）度變送器采集輸氣工況條件下的壓力、溫度信號。色譜實時在線分析管（guǎn）道中的天然氣組分，以確定（dìng）天然氣的壓縮因子。流（liú）量計算機則將采集到的壓力、溫度、工況體積流量、氣體組分進行運算分析（xī），得（dé）到標準狀況下的氣（qì）體體積流量，並用（yòng）於計量交接，同時保存相應的流量曆史數（shù）據。

３影響智能（néng）氣體渦輪流量計係統準確性的主要因素
中國（guó）天然氣貿易交接中一般采用標準狀況下的體積流量進行（háng）結算，標（biāo）況下的體（tǐ）積流量（liàng）計算如式（２）所示：

式中（zhōng）：ｑＶｎ———標況下的體積流量，ｍ３／ｓ；ｐａｂｓ———工況下測得的氣體的絕對壓力，ｋＰａ；ｐｎ———標況下的（de）參比壓力，１０１.３２５ｋＰａ；Ｔｎ———標況下的參比熱力學溫度，２９３.１５Ｋ；Ｔ———工況下測（cè）得的氣體熱力學溫度，Ｋ；Ｚｎ———標況下的氣體壓縮因子；Ｚ———工況下的氣體的壓縮因子。
由式（２）可（kě）知，影響智能氣體渦輪流量（liàng）計係統準確性的主要因素有：工（gōng）況體積流量是否準確；壓（yā）力、溫度在工況條件下的測量是否準確；氣體的組分分析是否準確以及流量計算機（jī）的設置是否正確等。
４解決措施
４.１保證渦輪流量計（jì）的正常運行
渦輪流量計安（ān）裝時（shí）應確保流量（liàng）計的上遊前、下遊後具有一定（dìng）長度的直管段，一般要求上遊直管段長度不低於２０Ｄ，Ｄ為管道公稱直徑，下遊直（zhí）管（guǎn）段不低於５Ｄ，以消除旋渦流等流體流速分布（bù）不均產生的測量（liàng）誤（wù）差。流量計應工作在儀表（biǎo）係數曲線線（xiàn）性區域內，瞬時流量應（yīng）在分界（jiè）流量以（yǐ）上，以保證其測量的準確性。要特別注意脈衝放大器的選型和（hé）配置，其（qí）選用和正常運行（háng）直接關（guān）係著工況流量數據傳（chuán）輸（shū）的（de）準確性。
４.２確保壓力和溫度的測量（liàng）準（zhǔn）確
壓力變送器、溫度變送（sòng）器應具備限（xiàn）值報警、修改保護等功能。現場（chǎng）人員應定時核查計量係統中壓力值、溫度值與現場變送器就地顯示值（zhí）是否一（yī）致，定期利（lì）用校準儀器（qì）檢查儀表的零位（wèi），防止零位漂移，對於超過儀表允許誤差的（de）應及時更換或者送（sòng）專業授權（quán）機構檢定（dìng）、校準。
４.３加強對天然氣（qì）組分的分析
對（duì）於多氣源的計量係統，建議設置在線氣體色譜分析儀，在線分析天然（rán）氣的組分並將數據傳入流量計算機以實（shí）現天（tiān）然氣（qì）組分的實時更新。色譜（pǔ）分析儀應定期利用標準氣（qì）體（tǐ）標定，確保正常工（gōng）作（zuò）。對於未設置（zhì）色譜分析儀的計量係統應定期采集天然（rán）氣送專業機構化驗，同時要加強與鄰近配置有色譜分析儀（yí）的計量係統的組分（fèn）數據比對，防止氣體組分發生較大變化時（shí），預設在流量計算機（jī）中的氣體組分數據未及時更（gèng）新而造成計量誤差。
４.４流量計算機的設置要合理
對於控製室設置有流量（liàng）計算機的計量係統應根據渦輪流量計的檢定結果，及時修改計算機中設置的儀表係數（shù），確保工況流量（liàng）傳輸的準確。要根據現場工藝情況以及儀表性能，正確選擇小流量（liàng）切除的工況點，對於具有壓力、溫度傳輸故障自動補償（cháng）功能的流（liú）量計算機要根據工況設置壓力、溫度的預設（shè）值，同時（shí）要合理選取壓力（lì）、溫度、流量的上下（xià）限報警點，以確保流量計算機的正（zhèng）常運行。
５結束語
天然氣計量的準確性（xìng）直接關係著行業的發展和經濟（jì）效益。渦輪計量係統作為天然氣行業的常用流量計量設備，其計量的準確性顯（xiǎn）得尤為重要，影響因素（sù）也會在不同工況下有所差異，需（xū）要現場（chǎng）人員加強維護，合理分析，科學製訂對策，才（cái）能（néng）進一（yī）步（bù）提高渦輪（lún）計量係統的準確（què）性。

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