各種天然氣流量測(cè)量流量計(jì)對(duì)比分析

天然氣是非常重要的清潔優(yōu)質(zhì)能源，已廣泛地用于國(guó)民生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。目前，在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，天然氣消費(fèi)占能源消耗總量的比例逐漸提高。在天然氣產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展過程中，天然氣能源的準(zhǔn)確有效計(jì)量，是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段

我國(guó)天然氣計(jì)量常以體積表示，法定單位是m3。天然氣體積是隨天然氣的溫度和壓力而變化的。為了便于比較，必須規(guī)定某種狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

我國(guó)規(guī)定天然氣流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：壓力為0.101325MPa，溫度為293.15K。如果沒有特別指明為工作狀態(tài)下的天然氣流量，一般是指在上述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的天然氣的體積流量。天然氣流量計(jì)量的方法很多，可用的流量?jī)x表也很多

目前，我國(guó)用于天然氣流量測(cè)量的流量計(jì)產(chǎn)品大致有：氣體腰輪流量計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦街流量計(jì)和孔板流量計(jì)等。下面我們就這些流量計(jì)的使用做個(gè)簡(jiǎn)單的比較。

氣體腰輪流量計(jì)又稱之為羅茨流量計(jì)，不僅可用來(lái)計(jì)量干氣，也可以來(lái)計(jì)量濕氣(即伴生氣)。由于孔板流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不適應(yīng)測(cè)量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計(jì)因沒有嚴(yán)格要求，所以相對(duì)具有一定的優(yōu)勢(shì)。此外，其另一優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流動(dòng)脈動(dòng)不敏感。

但在測(cè)量天然氣時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

1、一般在流量計(jì)的上游應(yīng)加裝一定目數(shù)的過濾器，以防止流量計(jì)被卡、堵，并要定期排污以及檢查和清洗過濾網(wǎng)。

2、為了防止流量計(jì)計(jì)量腔積液，流量計(jì)盡量垂直安裝，或高出工藝管線，并要定期排出積液。

3、流量計(jì)投用前必須保證管道內(nèi)沒有焊渣等雜質(zhì)，并開旁路，防止流量計(jì)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行，損壞流量計(jì)。

4、必須經(jīng)常性觀察留意流量計(jì)前后的壓力，及時(shí)判斷故障。

此外，氣體腰輪流量計(jì)還有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是腰輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪聲較大。

氣體渦輪流量計(jì)是目前使用較為頻繁的天然氣流量測(cè)量?jī)x表，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便；外形尺寸相對(duì)較小;精確度高;重復(fù)性好；范圍度寬可達(dá)到10:1，在高壓輸氣的情況下，范圍度還可進(jìn)一步增大；其輸出為脈沖頻率信號(hào)，因此在同可編程流量顯示表配用時(shí)，容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。

其不足之處是渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承與軸之間機(jī)械摩擦，壽命不很長(zhǎng)，因此應(yīng)注意潤(rùn)滑，可利用制造廠所提供的潤(rùn)滑手段，定期補(bǔ)給潤(rùn)滑油。另外，高速流動(dòng)的氣體中如果含有較大的固體顆粒，很容易將渦輪葉片打壞，因此，渦輪流量計(jì)前的管道上應(yīng)加裝過濾器。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是目前國(guó)內(nèi)一些小型天然氣配氣站長(zhǎng)選的流量計(jì)產(chǎn)品，其具有工作溫度范圍寬；范圍度大；雷諾數(shù)在一定范圍內(nèi)，不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響;適用性強(qiáng)，除含有較大顆粒或較長(zhǎng)纖維雜質(zhì)外，一般不需裝過濾器；對(duì)上下游直管段要求較低，取上游4D和下游2D直管段即可；輸出頻率同體積流量成線性關(guān)系。

其不足之處是壓損較大，其次，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬流體振動(dòng)式流量計(jì)，對(duì)于管道振動(dòng)和電磁干擾較敏感，所以只能在振動(dòng)較小、無(wú)電磁干擾的環(huán)境中使用。

五.孔板流量計(jì)

孔板流量計(jì)是目前使用量最大的用于測(cè)量天然氣流量的流量?jī)x表。幾十年來(lái)人們已經(jīng)總結(jié)了幾十項(xiàng)針對(duì)天然氣計(jì)量的專項(xiàng)研究和實(shí)踐應(yīng)用，在量的基礎(chǔ)上發(fā)生了質(zhì)的飛躍，其標(biāo)志就是標(biāo)準(zhǔn)化，即使用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，其可以無(wú)須進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)而確定信號(hào)(差壓)與流量的關(guān)系，并估算其測(cè)量誤差，是目前在全部流量計(jì)中是惟一達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號(hào)為模擬信號(hào)、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點(diǎn)，采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定值節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等技術(shù)裝置，使其技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高