【摘 ?要】超聲波計量技術(shù)廣泛應用于大管徑、輸氣管道、城市門站等場所管道天然氣的計量,具有無運轉(zhuǎn)部件、精度高等優(yōu)勢。超聲波燃氣表多采用時差法計量技術(shù),通過測量超聲波逆流和順流傳播時間差實現(xiàn)天然氣流量計量。超聲波燃氣表雖然已經(jīng)在我國家用燃氣計量領(lǐng)域試點多年,但是由于居民用戶室內(nèi)燃氣管道的管徑小、安裝環(huán)境復雜、不易滿足超聲波燃氣表對流態(tài)的要求等原因,超聲波燃氣表至今仍未得到大規(guī)模普及應用。本文基于國內(nèi)三大燃氣公司目前試用情況,分析了目前超聲波燃氣表市場應用量小的原因,淺析了超聲波燃氣表的應用前景,對其應用提出了建議。
【關(guān)鍵詞】超聲波燃氣表;性能特點;試用情況;應用建議
1.超聲波燃氣表性能
1.1 超聲波燃氣表原理
超聲波在燃氣介質(zhì)中順流方向和逆流方向的時間差與燃氣的平均流速成正比,通過計算超聲波的傳播時間差與傳播距離的關(guān)系計算得到燃氣流速,由流速與聲道在燃氣表管道截面積的乘積即可獲得到燃氣的流量。時差法燃氣表的工作原理如圖1所示。
(5)安全性能高
超聲波燃氣表具有拆表檢測功能,根據(jù)超聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,超聲波表可識別異常拆表動作,記錄拆表時間;長期小流量、長期超流量監(jiān)控并可根據(jù)需要進行閥門切斷;長期無計量時進行關(guān)閥監(jiān)控,防止意外或者偷漏氣發(fā)生;可與燃氣報警器進行接口,發(fā)現(xiàn)可燃氣體報警后進行遠程數(shù)據(jù)報警。
2.超聲波燃氣表在國內(nèi)幾大燃氣公司的應用情況
(1)上海燃氣松江公司
下表為松江大學城內(nèi)超聲燃氣表累計總量與皮膜表累計總量及其差值。
上海松江燃氣G6-G40的民用和商業(yè)用戶經(jīng)過比對后正在推廣使用帶無線遠傳和控制功能的超聲燃氣表,2019-2020年計劃使用超聲燃氣表3000只(SK),目前已經(jīng)安裝地暖和商業(yè)用戶200臺(SK)。
(2)北京燃公司
北京燃氣集團2016-2017年選用了100臺(SK)民用超聲燃氣表和皮膜表的串聯(lián)比對,運行一年多后累積記錄數(shù)據(jù),超聲波燃氣表與皮膜表計量差為可控。目前已經(jīng)逐步在商業(yè)和民用地暖推廣應用(SK)超聲波燃氣表,2019-2020年計劃安裝5000臺(SK),現(xiàn)在已經(jīng)安裝200臺(SK)。
(3)港華燃氣杭州公司
港華杭州超聲波燃氣表經(jīng)過試用比對后開始在地暖用戶和商業(yè)用戶小范圍試用,商業(yè)用戶使用200臺,民用地暖用戶使用5000臺(WX)。
3.目前超聲波燃氣表市場應用量小的原因分析
目前超聲燃氣表只有地方檢定規(guī)程,國家檢定規(guī)程仍處于討論階段,還未正式發(fā)布,這對計量器具的性能測試、首次及后續(xù)檢定帶來較大不確定性。從已使用的現(xiàn)場情況來看,城鎮(zhèn)環(huán)境中電磁波、高頻背景噪音等不可預測原因影響導致燃氣表計量不準確性,這對超聲燃氣表的使用帶來一定的計量和法律風險。
4.前景分析
通過對北燃、上海燃氣、港華燃氣公司現(xiàn)場調(diào)研,三大燃氣公司均對國內(nèi)比較成熟的SK和WX兩種超聲波燃氣表與皮膜表和小口徑的渦輪、羅茨流量計進行了1-2年的比對試驗,選擇了帶溫壓補償?shù)某暡ㄈ細獗?,計量公平準確,目前三大燃氣公司正進行逐步推廣應用。結(jié)合國內(nèi)幾大超聲燃氣表廠家調(diào)研情況,超聲波計量儀表的應用量現(xiàn)階段雖然較低,但其量程比大、可動部件少、壓損少、智能化程度高、體積小等優(yōu)勢,在新標準、規(guī)程發(fā)布和市場檢驗了其優(yōu)勢之后,超聲波計量儀表使用是未來天然氣計量的發(fā)展趨勢。中石油、深圳燃氣、重慶燃氣、成都燃氣公司等大的天然氣公司,目前正在比對試驗中,待檢驗超聲波燃氣表的性能后逐步推廣應用。
5.結(jié)論和建議
從調(diào)研的幾家燃氣公司具體情況來看,燃氣公司對超聲波計量儀表應用于交接計量都比較謹慎,都進行了串聯(lián)比對的方式驗證其性能和計量誤差(至少運行一年以上)。對終端燃氣公司,選取技術(shù)成熟,國內(nèi)幾家大燃氣公司試點應用,市場上使用量較大的幾家超聲波計量儀表進行串聯(lián)比對,運行1-2年取得實事數(shù)據(jù)后再進行分析,制定下一步超聲波燃氣表的推廣應用方案切實可行。超聲波技術(shù)用于民用燃氣表僅是一個時間的問題,若民用超聲燃氣表能夠走向市場,將會對現(xiàn)有民用燃氣表應用產(chǎn)生深遠的影響。因此,無論是產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)廠商或是應用管理方,做好前期相關(guān)技術(shù)研究、準備、跟蹤或了解、把握相應的技術(shù)標準對未來工作的開展有重要意義。
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作者簡介:
伍淑輝,1972年2月生,女,工程師,畢業(yè)于四川大學,主要從事計量管理工作。
(作者單位:西南油氣田燃氣分公司計量檢測維護中心)