高乃佳（大慶油田采氣分公司二氧化碳液化工區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

天然氣流量計(jì)量?jī)x表及選擇原則

高乃佳（大慶油田采氣分公司二氧化碳液化工區(qū)，黑龍江 大慶 163000）

在天然氣工業(yè)生產(chǎn)的過程中，涉及到了天然氣的流量計(jì)量，對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有著直接的影響，因此必須根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際選擇適合的計(jì)量?jī)x表，以保證生產(chǎn)的有效性。本文在對(duì)多種天然氣流量計(jì)量?jī)x表加以分析的基礎(chǔ)上，探討了相關(guān)的選擇原則，希望能夠?yàn)樘烊粴馍a(chǎn)的有效開展提供參考。

天然氣工業(yè)生產(chǎn)；流量計(jì)量?jī)x表；選擇原則

工業(yè)生產(chǎn)對(duì)流動(dòng)介質(zhì)，如液體、氣體以及固體狀的粉料等都有著十分嚴(yán)格的流量控制，必須保證其符合生產(chǎn)的需要，同時(shí)也可以避免材料的浪費(fèi)，以提高生產(chǎn)的效率。當(dāng)前市面上有著多種流量計(jì)量?jī)x表，根據(jù)生產(chǎn)要求的不同所需要的計(jì)量?jī)x器也不盡相同，因此必須根據(jù)天然氣生產(chǎn)的實(shí)際情況來加以選擇。

1 常見的流量計(jì)量?jī)x表及特點(diǎn)分析

1.1 超聲波流量計(jì)量表

這一流量計(jì)量?jī)x表主要是借助超聲波探測(cè)的方式來對(duì)流體的流量進(jìn)行探測(cè)。在測(cè)量時(shí)，不用直接與流體相接處，而是還需要將其安裝在管道的外側(cè)，應(yīng)用方便。其特點(diǎn)主要包括了三個(gè)方面：其一，應(yīng)用范圍廣，除了被應(yīng)用于天然氣、水等流體的測(cè)量中之外，還適用于粘稠性與潤(rùn)滑性較高的油類流體的測(cè)量。其二，適用于各種測(cè)量環(huán)境之中，不會(huì)因?yàn)闇y(cè)量環(huán)境與測(cè)量條件的變化而影響到精確度。其三，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在攜帶與安裝方面十分便捷。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)研發(fā)出了一種應(yīng)用了微處理機(jī)的超聲波流量計(jì)量表，在很大程度上縮短了測(cè)量周期、提高了測(cè)量的精確性。

1.2 容積式流量計(jì)量表

這一流量計(jì)量?jī)x表主要是通過特制的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量容器、以連續(xù)的方式來測(cè)量流體的流量。依據(jù)形狀和測(cè)量方法的不同分為了刮板型、橢圓齒輪型、轉(zhuǎn)筒型、腰輪型等多種類型，當(dāng)前也出現(xiàn)了能夠適用兩相流中流體流量計(jì)算的特殊缺齒型儀表。容積式流量計(jì)量表是當(dāng)前在天然氣流量測(cè)量中應(yīng)用最為廣泛的類型，且其發(fā)展十分迅速，功能正在逐步完善。

1.3 面積式流量計(jì)量表

這一類型的流量計(jì)量?jī)x表主要是通過在形狀為錐形的流體所經(jīng)過的管道中設(shè)置一個(gè)裝置，并保證流動(dòng)方向?yàn)樽韵露?。如果浮子的“顯示重量”和流體施加在其上的量相等，那么浮子就處于靜止?fàn)顟B(tài)，而通過分析其靜止的高度則可以計(jì)算出相應(yīng)的流通面積，因此能夠?qū)⒏∽痈叨纫曌髁髁繙y(cè)定的量度。而在浮子保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其上下兩部分所產(chǎn)生的壓力差是一致的。面積式流體流量測(cè)量方法較為直觀簡(jiǎn)單，且成本較低，但只能夠適用于雷諾數(shù)較低、流量較小的流體，普適性不強(qiáng)。

1.4 渦輪流量計(jì)量表

渦輪式流量計(jì)量表主要是通過計(jì)算放置在流體中的渦輪葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)的角度蘇和待測(cè)流體的流速之比來反映出相應(yīng)的流量。在渦輪流量計(jì)中，配備了變送器來將于流量成正比的脈沖信號(hào)精確傳輸?shù)斤@示器中，且這一信號(hào)還能夠作為控制指令被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)中，為流體工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供數(shù)控化的操作，從而提高生產(chǎn)的效率。這一流量計(jì)量表能夠應(yīng)用于溫差較大、具有腐蝕性的流體流量測(cè)定中，但是由于其渦輪處在流體內(nèi)部，因此流體的溫度、粘稠度以及純凈度都可能會(huì)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，從而影響其結(jié)果的精確性。

2 天然氣計(jì)量?jī)x表的選擇原則

2.1 適用性原則

天然氣是一種氣體介質(zhì)類的流體，其本身質(zhì)地較輕容易發(fā)散到空氣中，因此在配氣的過程中具有不穩(wěn)定性，導(dǎo)致其流量的變化較大。因此對(duì)流量計(jì)量?jī)x表的要求較高，既要保證其能適用于不穩(wěn)定的流體環(huán)境，又要保證測(cè)量結(jié)果的精確性。因此在國(guó)外的城市供氣系統(tǒng)中大多采用的是渦輪式流量計(jì)量?jī)x表，通過控制渦輪旋轉(zhuǎn)的角速度來保證流體流動(dòng)的穩(wěn)定性，從而獲得較為精確的數(shù)據(jù)，從而為配氣控制提供可靠的依據(jù)。

2.2 節(jié)流性原則

在對(duì)天然氣流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要保證流速符合測(cè)量條件，才能夠提高最終數(shù)據(jù)的精確性。因此，在流量計(jì)量?jī)x表的選擇中，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用具備了節(jié)流裝置的計(jì)量器，使流速在相應(yīng)的位置因?yàn)槭艿绞湛s作用而改變流速，并改變靜壓力，從而滿足測(cè)量的有效性。在選擇節(jié)流裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證其零部件的種類與數(shù)量較少，且具有較高的穩(wěn)定性，同時(shí)還要保證其具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，從而盡可能地避免誤差出現(xiàn)。

2.3 高效性原則

在天然氣的工業(yè)生產(chǎn)或者城市配氣系統(tǒng)中，為了保證生產(chǎn)與配氣的有效性，必須時(shí)刻對(duì)流量加以控制，因此必須保證測(cè)量?jī)x表的高效性，能夠隨時(shí)對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量，并及時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)反映到儀表上。除了要保證效率較高之外，還應(yīng)當(dāng)選擇質(zhì)量好、耐用性較強(qiáng)的儀器，以保證測(cè)量過程的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

天然氣工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)流量的控制有著十分嚴(yán)格的要求，這就使得在流量計(jì)量?jī)x表的選擇方面必須慎重。在對(duì)常見的流量計(jì)量?jī)x表及其特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)結(jié)合天然氣生產(chǎn)與配送的實(shí)際特點(diǎn)，依據(jù)適用性原則、節(jié)流性原則以及高效性原則來選擇最佳的計(jì)量?jī)x表，從而保證天然氣生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行，促進(jìn)該領(lǐng)域的新發(fā)展。

[1]楊林鵬.天然氣流量計(jì)量?jī)x表的應(yīng)用[J].硅谷,2012,23: 33+10.

[2]蘇宏春,袁宗明.天然氣流量計(jì)量?jī)x表及選擇原則[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),2001,01:49-52+1.