燃氣流量儀表選用應(yīng)注意的問題

1、燃氣流量儀表選用應(yīng)注意的問題 1 前言     隨著國家能源政策的變化和環(huán)境保護的要求，城市燃氣使用普及率越來越高。國家“西氣東輸”一期工程于2003年通氣，同時，陜甘寧天然氣進京，川氣東送，西氣東輸二期等相繼實施，使我國燃氣事業(yè)得到飛速發(fā)展。城市燃氣除廣泛應(yīng)用于居民用戶外，還在不斷向新的領(lǐng)域拓展，如各類飯店、食堂、洗浴、賓館、學(xué)校、加氣汽車、工廠等，我們稱之為工商業(yè)用戶，這類用戶的用氣量呈上升態(tài)勢，所占比重不斷增加。     面對城市燃氣的飛速發(fā)展，燃氣的流量計量顯得尤為重要，尤其是工商業(yè)用戶的流量計量，需要給予極大的關(guān)注，因為，此

2、類用戶的用氣量較大，一旦出現(xiàn)問題，影響極大，燃氣計量是燃氣企業(yè)的生命線，也是燃氣企業(yè)經(jīng)濟效益的最終體現(xiàn)者。在工商業(yè)用戶計量儀表的選用過程中。要充分考慮各種因素，針對不同用氣性質(zhì)，不同用途，不同流量范圍等特點，最大限度選用適當(dāng)?shù)谋硇?，以滿足各類用戶的實際需要，同時，盡可能避免因選型不當(dāng)、安裝失范和管理失控等因素，造成較大經(jīng)濟損失。 2 燃氣流量測量的特點及其對儀表的要求     天然氣作為一次能源，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升。為了保證天然氣生產(chǎn)及利用企業(yè)的貿(mào)易計量公正合理，維護貿(mào)易雙方的正當(dāng)權(quán)益，歐洲最早制訂了en 1776:1998天然氣測量系統(tǒng)基本要求。

3、我國在這一標準基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標準gb/t 18603-2001天然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求。     天然氣計量系統(tǒng)具有下列主要特點和基本要求：     (1) 防爆要求：流體易燃易爆，可能的危險區(qū)域應(yīng)按gb 3836.1進行分級，在危險區(qū)域內(nèi)，任何儀表和電器設(shè)備選型和安裝都應(yīng)符合gb 3836的規(guī)定。     (2) 工況多樣性：天然氣城市門站、儲配站、各類用戶等各個環(huán)節(jié)都需要計量，不同的用氣位置氣體壓力差異很大。多氣源城市其燃氣組分也差異較大，甚至存在臟污流，氣液或氣液固等多相流體，因此，不同環(huán)節(jié)的流

4、量測量應(yīng)了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論，     (3) 不同的準確度要求：天然氣計量屬昂貴能源計量，而且流量值越大，涉及到的貿(mào)易結(jié)算金額越大。而所配置的計量儀表的價格與準確度有關(guān)。準確度越高，價格也越高，計量值相對較小的計量系統(tǒng)，一般承擔(dān)不起價格昂貴得多的高準確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達到有關(guān)標準的要求。 表1所列是不同等級的天然氣計量系統(tǒng)儀表配備表。 表1 不同等級的天然氣計量系統(tǒng)儀表配備   設(shè)計能力qv(nm3/h)(標準參比條件) qv500 5000qv50000 qv50000 1.用于測量的校驗用系統(tǒng)，如串聯(lián)標準流量計

5、     2.溫度轉(zhuǎn)換 3.壓力轉(zhuǎn)換 4.z轉(zhuǎn)換 5.發(fā)熱量和氣體質(zhì)量的確定     6.每一時間周期的流量記錄   7.密度測量(代替2、3、4)     準確度等級 c級(3.0) b級(2.0) a級(1.o)    (4) 計量系統(tǒng)不同的輸出量類型和計量單位：計量系統(tǒng)由天然氣流量計和進行不同參數(shù)測量的變送器、流量計算及確定各輸出參數(shù)的轉(zhuǎn)換裝置組成，根據(jù)系統(tǒng)的組成和需要，輸出量可以是：標準體積流量、質(zhì)量流量和能量流量，其單位分別為：nm3/h、kg/h、mj/h。    

6、; (5) 天然氣組分變化：由天然氣組分變化引起的標準狀態(tài)密度變化，壓縮因子變化，都將影響流量測量準確度，因此在流量值大的計量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時取樣，進行全組分分析或進行在線實時組分分析。     (6) 超壓縮因子變化：天然氣超壓縮因子fz是區(qū)天然氣特性偏離理想氣態(tài)定律而導(dǎo)入的修正系數(shù)，超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應(yīng)實時計算其數(shù)值。 3 儀表種類     隨著計算機技術(shù)和微功耗芯片的不斷進步，使得流量儀表制造技術(shù)得以迅猛發(fā)展，過去在氣體流量測量中難以突破的障礙，現(xiàn)在已迎刃而解，近10

7、年來出現(xiàn)了大量高準確度，高性能的新型流量儀表，如氣體超聲波流量計、氣體質(zhì)量流量計以及大量現(xiàn)場顯示的智能化儀表。 目前，在天然氣流量計量領(lǐng)域(民用戶計量不在本文討論之列)，常用的流量計品種有：差壓式流量計、速度式流量計及容積式流量計，質(zhì)量流量計主要應(yīng)用于cng加氣機上，工商業(yè)用戶極少使用，故不予討論。具體情況見表2。 表2 儀表性能參數(shù)     差壓式流量計(標準孔板節(jié)流裝置) 氣體腰輪流量計 氣體渦輪流量計 旋進漩渦流量計 氣體超聲波流量計 膜式燃氣表 檢測方式   p差壓流體密度k儀表常數(shù) qv=n·k·v0n轉(zhuǎn)數(shù)v0計量腔容積k儀表常數(shù) &

8、#160; f儀表表頻率k儀表常數(shù)   f儀表頻率k儀表常數(shù) vm線平均流速k流速分布系數(shù)d管道內(nèi)徑 qv=n·k·v0 n轉(zhuǎn)數(shù)v0計量腔容積k儀表常數(shù) 國家標準及檢定規(guī)程 gb/t26241993sy/t61431996jjg6401994 jb/w94921999jb/t73851994jjg633-2005 jb/t92461999gb/t 189402003jjgl981994 各公司企業(yè)標準jjgl981994 gb/t186042001jjgl981994 gb/t69681997jjg5772005 準確度(常規(guī)) ±1.5% &

9、#177;1.0% ±1.0% ±1-5% ±0.5% ±1.5% 量程比(常規(guī)) 3:1 30:1 20:1 10:1 100:1 100:1 公稱通徑(常規(guī)) 任意組合 dn25dn200 dn25dn600 dn25dn200 dn100dnl600 g6g100 適用壓力 中、高壓 中、高壓 中、高壓 中、高壓 中、高壓 低壓 溫壓補償功能 有 有或機械計數(shù)器 有 有 有 機械計數(shù)器 穩(wěn)定性 一般 很高 較高 般 很高 一般 重復(fù)性 一般 很高 很高 般 很高 一般 氣質(zhì)要求 較高 很高 很高 較高 般 一般 電源要求 220va.c 電池 電池

10、 電池 220va.c或24vd.c 無 直管段要求 很高 無 般(帶整流器) 般 較高 無 壓力損失 大 較小 較小 大 無 較小 檢定周期 1年 2年3年 2年 2年 2年 3年 成套儀表價格 較高 較高 較高 般 很高 低 綜合性價比 低 高 高 般 高 一般 適用情況 門站計量，大流量計量，易造成較大附加誤差，建議退出城市燃氣計量 流量范圍在g25m3/hg160m3/h范圍內(nèi)的餐飲、洗浴類用戶 流量范圍在1oom3/h6000m3/h鍋爐用戶及工業(yè)用戶計量 流量范圍在100m3/h1000m3/h鍋爐用戶及工業(yè)用戶計量 流量范圍在5000m3/h20000m3/h大型工業(yè)用戶及門站計

11、量 流量范圍在g6m3/hg25m3/h餐飲用戶     在表2中，我們提出了需要重點關(guān)注的有關(guān)儀表性能參數(shù)，通過對這些性能指標進行比較，來對這幾種儀表有一個全面的認識，也為前期的儀表選型打下基礎(chǔ)。 4 選型方法     我們都希望所選用的儀表能夠有高的準確度，寬的流程比，小的壓力損失，可靠性高，重復(fù)性好等等，但是，十全十美的儀表是不存在的，都有各自的優(yōu)缺點，雖然不能達到我們的全部要求，但并不妨礙我們選擇合適的產(chǎn)品，通常情況下，儀表選用需考慮以下因素：     (1) 儀表性能：流量和總量、準確度等級、重

12、復(fù)性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號特性、響應(yīng)時間。     (2) 流體特性：流體溫度和壓力、流體密度、粘度、化學(xué)腐蝕和結(jié)垢、壓縮系數(shù)、多相流。     (3) 安裝要求：管道布置方向、上下游直管段、管徑、維護空間、管道振動、閥門位置、防護性配件、脈動流和非定常流、防攻擊破壞。     (4) 環(huán)境條件：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、防爆及其它安全性、電磁場干擾。     (5) 經(jīng)濟性：安裝費用、運行費用、檢定費用、維護費用、備件備品、其它性價比及技術(shù)服務(wù)因素。 &#

13、160;   根據(jù)以上選型關(guān)注內(nèi)容，本著經(jīng)濟、合理、實用原則，對適合城市燃氣流量計量的幾種儀表選型說明如下：     (1) 差壓式流量計：計量裝置本身準確度不高，流量范圍窄，需要使用不同規(guī)格管道并聯(lián)擴大量程，易造成較大附加誤差，現(xiàn)已由氣體渦輪流量計或氣體超聲波流量計代替，已逐步退出燃氣計量領(lǐng)域，現(xiàn)在還有少量城市門站使用。     (2) 氣體腰輪流量計：儀表屬于容積式流量計，準確度高，流量范圍很寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性好，具有溫度壓力補償，無需外供電源，極適合于城市燃氣餐飲和洗浴類工商業(yè)用戶使用。在中小流量范圍內(nèi)有較

14、高的性價比。     (3) 氣體渦輪流量計：儀表屬于速度式流量計，準確度高，流量范圍寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性較好，具有溫度壓力補償，無需外供電源，極適合于城市燃氣餐飲和鍋爐類工商業(yè)用戶使用。在中大流量范圍內(nèi)有較高的性價比。     (4) 旋進漩渦流量計：儀表屬于速度式流量計。準確度不高，流量范圍窄，重復(fù)性一般，抗振性能差，具有溫度壓力補償，無需外供電源，適合于城市燃氣鍋爐類工商業(yè)用戶使用。在中流量范圍內(nèi)有較高的性價比。     (5) 氣體超聲波流量計：儀表屬于速度式流量計，準確度高，流量范圍寬，重復(fù)性好

15、，穩(wěn)定性較好，具有溫度壓力補償，需外供電源，適合于城市燃氣門站和大工業(yè)用戶使用。在超大流量范圍內(nèi)有較高的性價比。使用中應(yīng)防止斷電事故的發(fā)生。     (6) 膜式燃氣表：儀表屬于容積式流量儀表，準確度不高，流量范圍極寬，重復(fù)性一般，穩(wěn)定性一般，無溫度壓力補償，適合于城市燃氣餐飲和洗浴類商業(yè)用戶使用。在小流量范圍內(nèi)有較高的性價比。 5 使用技巧     從前面選型方法中可以看出，適合于城市燃氣流量計量的主要產(chǎn)品，可以限定在氣體腰輪流量計、氣體渦輪流量計和膜式燃氣表3種表型，旋進漩渦流量計和超聲波流量計使用存在一定局限?？梢宰鳛檠a充。下面

16、僅就前3種產(chǎn)品的使用技巧加以說明。 5.1 氣體腰輪流量計 (1) 選型：燃氣設(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%70%。表前必須配過濾器，一般設(shè)計為垂直安裝，上進下出。無需前后直管段。     (2) 安裝：儀表安裝應(yīng)端正牢固。橫平豎直，一般有支撐，不受應(yīng)力影響，安裝時應(yīng)避免碰傷。儀表安裝前先與過濾器連接好。吹動腰輪，觀察轉(zhuǎn)動是否靈活。嚴禁帶表焊接法蘭，嚴禁帶表吹掃管線，嚴禁野蠻裝卸施工。安裝前，應(yīng)預(yù)制與儀表相同尺寸的管段，代替儀表進行安裝，待焊接法蘭、吹掃、打壓、試漏等所有工作完畢后，再拆下管段，換上儀表，充分保護計量器具不受傷害。     (3) 維護：儀表要求有壓啟動(尤其是高壓時)，防止流量急劇變化，造成計量器具損壞，管道壓力不得超過儀表壓力傳感器的使用范圍。儀表安裝完畢后加注潤滑油到窗口刻線位置，拆表前應(yīng)先排空潤滑油，油位不足時及時補充。定期清洗過濾器，注意及時更換電池。 5.2 氣體渦輪流量計     (1) 選型：燃氣設(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%附近。表前必需配過濾器。一般設(shè)計為水平安裝。需要前后直管段。     (2) 安裝：注意事項同腰輪流量計。     (3) 維護：儀表