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| 如何提高渦輪流量計的計量準(zhǔn)確性 |
| 如何提高渦輪流量計的計量準(zhǔn)確性 | | 發(fā)布時間：2017/6/28 10:43:31 |
氣體渦輪流量計具有靈敏度高、重復(fù)性好、量程比寬、精度高等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于天然氣貿(mào)易結(jié)算計量，甚至還作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)儀表。隨著我國城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ痰娜嬲归_以及對燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易、交接計量要求的不斷提高，氣體渦輪流量計已逐步成為我國城鎮(zhèn)燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易和交接計量的首選儀表之一。
一、渦輪流量計的原理
渦輪流量計是一種速度式流量計，利用氣體推動流量計葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動的葉輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運算處理得出體積流量。其測量精度較高，準(zhǔn)確度等級可達(dá)到1.0級、1.5級；量程比寬，一般為1：20測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，裝維護(hù)方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計量。
二、誤差產(chǎn)生的原因
渦輪流量計同樣存在以下缺點：有可動部件，易于損壞，關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求較高，難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗。造成誤差的原因有：計量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計選型不合理，安裝不到位，運行中維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)取?
三、如何控制誤差
（一）正確確定流量計使用的場所及規(guī)格。
由于渦輪流量計渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計量精度。要比較準(zhǔn)確地估計用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計的規(guī)格。從渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax（Qmax為流量計的最大流量）
（二）渦輪流量計安裝要求
1.氣體渦輪流量計前必須安裝過濾器；應(yīng)保持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進(jìn)出壓差來判斷）時，應(yīng)及時對過濾器進(jìn)行清洗，若未配差壓計的每月清洗一次。
2.要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情況。
3.安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。
4.安裝時一定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。
（三）渦輪流量計運行管理及維護(hù)要求
1.渦輪流量計的通氣和停氣要求。通氣順序：保證流量計后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；再緩慢開啟流量計前端的閥門，確保升壓速度≤35KPa/S；最后緩慢開啟流量計后端的閥門，使其從小流量下運行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個過程保持有壓啟動。停氣順序：先緩慢關(guān)閉流量計后端閥門；再緩慢關(guān)閉流量計前端閥門。
2.防止長時間超量運行。超流量運行會嚴(yán)重影響使用壽命，降低計量精度，導(dǎo)致誤差增大；（注意觀察表頭工況流量百分比不宜長時間超百分百）瞬時流量：從瞬時流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運行時流量范圍應(yīng)在20%-70%之間。如果長期低限運行或高限運行都會對計量有影響；是否是用戶用氣負(fù)荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變，應(yīng)及時解決。
3.注意溫度、壓力的數(shù)值。根據(jù)氣態(tài)方程式：
方程式中：V0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量（m3）
V——工作狀態(tài)下的體積量（m3）
Zg——工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)
P=Pa+Pg——流量計壓力檢測點處的絕對壓力（kPa）
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海╧Pa）
Pg——流量計壓力檢測點的表壓力（kPa）
Po——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa）
To——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）
T——介質(zhì)工況條件下的絕對溫度（273.15+t）K
t——被測介質(zhì)攝氏溫度（e）
FZ——氣體壓縮因子
從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測精度兩方面，在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實際偏差較大或示值不穩(wěn)定時，或與以前經(jīng)驗數(shù)值存在較大偏差時，要及時處理。
4.在日常維護(hù)中或抄表檢查時，應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號。如有電池符號的閃爍，表示電池快沒電了，應(yīng)及時更換電池；如有異常報警、異常警告的符號出現(xiàn)，要及時發(fā)現(xiàn)，有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為。
5.對于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的進(jìn)口渦輪表，除抄取標(biāo)況體積值之外，同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。
6.工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計，然后用干凈的布把兩端包好，防止污物、鐵霄等落入流量計將渦輪葉片損壞。
7.為保證渦輪流量計長期正常工作，應(yīng)加強(qiáng)儀表的運行檢查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換，并重新檢定。
8.有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運行。在無潤滑油情況下長期連續(xù)運行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運行變慢，計量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命；
四、做好渦輪流量計的周檢工作
每只流量傳感器均應(yīng)有一經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定給出的儀表系數(shù)，且其精度和流量范圍等必須滿足流量計技術(shù)規(guī)范的要求，正確的儀表系數(shù)值是保證流量計計量精度的最基本保證。要保證流量計計量準(zhǔn)確，其首要方法是通過檢定將儀表系數(shù)和規(guī)格型號輸入到溫壓補(bǔ)償儀里，并通過周檢和使用中的維護(hù)保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。注意周期維護(hù)和檢定：要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對使用中的流量計進(jìn)行周期檢定和校準(zhǔn)，一般應(yīng)兩年檢定一次，這是保證流量計保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量計檢定規(guī)程》：準(zhǔn)確度為0.1，0.2，0.5級的流量計，其檢定周期為半年。對于準(zhǔn)確度低于0.5級流量計按其工作原理確定檢定周期：分流旋翼式流量計為1年；渦輪流量計、渦街流量計、旋進(jìn)旋渦流量計、電磁流量計為2年；超聲波流量計、激光多普勒流量計為3年；插入式流量計按照與其測量頭工作原理相同的流量計的檢定周期執(zhí)行。
五、實際常見問題判斷及處理。
（一）未作減小流量操作（節(jié)流減負(fù)），但流量顯示卻逐漸下降，可能發(fā)生的情況：
1.過濾器堵塞。若過濾器前后端壓損較大，說明雜物已堵塞，就應(yīng)清洗過濾器。
2.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進(jìn)入異物，阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器，對其進(jìn)行清洗。
（二）流體正常流動時無顯示，總量計數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加。
應(yīng)檢查：
1.葉輪是否有無異物卡住，軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象。去除異物，并清洗或更換損壞零件，復(fù)原后氣吹或手撥動葉輪，應(yīng)無摩擦聲。
2.傳感器接頭是否有松動的情況
（三）顯示儀示值與經(jīng)驗評估值差異顯著，應(yīng)進(jìn)行如下檢查。
1.管道流動方面的原因，如未裝止回閥，出現(xiàn)逆向流動。
2.旁通閥是否關(guān)嚴(yán)，有無泄漏。 |
氣體渦輪流量計具有靈敏度高、重復(fù)性好、量程比寬、精度高等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于天然氣貿(mào)易結(jié)算計量，甚至還作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)儀表。隨著我國城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ痰娜嬲归_以及對燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易、交接計量要求的不斷提高，氣體渦輪流量計已逐步成為我國城鎮(zhèn)燃?xì)馍虡I(yè)貿(mào)易和交接計量的首選儀表之一。
一、渦輪流量計的原理
渦輪流量計是一種速度式流量計，利用氣體推動流量計葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動的葉輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運算處理得出體積流量。其測量精度較高，準(zhǔn)確度等級可達(dá)到1.0級、1.5級；量程比寬，一般為1：20測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，裝維護(hù)方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計量。
二、誤差產(chǎn)生的原因
渦輪流量計同樣存在以下缺點：有可動部件，易于損壞，關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求較高，難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗。造成誤差的原因有：計量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計選型不合理，安裝不到位，運行中維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)取?
三、如何控制誤差
（一）正確確定流量計使用的場所及規(guī)格。
由于渦輪流量計渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計量精度。要比較準(zhǔn)確地估計用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計的規(guī)格。從渦輪流量計誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax（Qmax為流量計的最大流量）
（二）渦輪流量計安裝要求
1.氣體渦輪流量計前必須安裝過濾器；應(yīng)保持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進(jìn)出壓差來判斷）時，應(yīng)及時對過濾器進(jìn)行清洗，若未配差壓計的每月清洗一次。
2.要保證直管段的要求，尤其是表前有縮徑或半開閥門的情況。
3.安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計與管路軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。
4.安裝時一定要清掃干凈管道內(nèi)的所有雜質(zhì)，以防軸承和渦輪卡死。
（三）渦輪流量計運行管理及維護(hù)要求
1.渦輪流量計的通氣和停氣要求。通氣順序：保證流量計后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；再緩慢開啟流量計前端的閥門，確保升壓速度≤35KPa/S；最后緩慢開啟流量計后端的閥門，使其從小流量下運行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個過程保持有壓啟動。停氣順序：先緩慢關(guān)閉流量計后端閥門；再緩慢關(guān)閉流量計前端閥門。
2.防止長時間超量運行。超流量運行會嚴(yán)重影響使用壽命，降低計量精度，導(dǎo)致誤差增大；（注意觀察表頭工況流量百分比不宜長時間超百分百）瞬時流量：從瞬時流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運行時流量范圍應(yīng)在20%-70%之間。如果長期低限運行或高限運行都會對計量有影響；是否是用戶用氣負(fù)荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變，應(yīng)及時解決。
3.注意溫度、壓力的數(shù)值。根據(jù)氣態(tài)方程式：
方程式中：V0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量（m3）
V——工作狀態(tài)下的體積量（m3）
Zg——工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)
P=Pa+Pg——流量計壓力檢測點處的絕對壓力（kPa）
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海╧Pa）
Pg——流量計壓力檢測點的表壓力（kPa）
Po——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa）
To——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）
T——介質(zhì)工況條件下的絕對溫度（273.15+t）K
t——被測介質(zhì)攝氏溫度（e）
FZ——氣體壓縮因子
從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測精度兩方面，在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實際偏差較大或示值不穩(wěn)定時，或與以前經(jīng)驗數(shù)值存在較大偏差時，要及時處理。
4.在日常維護(hù)中或抄表檢查時，應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號。如有電池符號的閃爍，表示電池快沒電了，應(yīng)及時更換電池；如有異常報警、異常警告的符號出現(xiàn)，要及時發(fā)現(xiàn)，有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為。
5.對于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的進(jìn)口渦輪表，除抄取標(biāo)況體積值之外，同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。
6.工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計，然后用干凈的布把兩端包好，防止污物、鐵霄等落入流量計將渦輪葉片損壞。
7.為保證渦輪流量計長期正常工作，應(yīng)加強(qiáng)儀表的運行檢查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換，并重新檢定。
8.有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運行。在無潤滑油情況下長期連續(xù)運行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運行變慢，計量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命；
四、做好渦輪流量計的周檢工作
每只流量傳感器均應(yīng)有一經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定給出的儀表系數(shù)，且其精度和流量范圍等必須滿足流量計技術(shù)規(guī)范的要求，正確的儀表系數(shù)值是保證流量計計量精度的最基本保證。要保證流量計計量準(zhǔn)確，其首要方法是通過檢定將儀表系數(shù)和規(guī)格型號輸入到溫壓補(bǔ)償儀里，并通過周檢和使用中的維護(hù)保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。注意周期維護(hù)和檢定：要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對使用中的流量計進(jìn)行周期檢定和校準(zhǔn)，一般應(yīng)兩年檢定一次，這是保證流量計保持精度的必要措施；JJG198《速度式流量計檢定規(guī)程》：準(zhǔn)確度為0.1，0.2，0.5級的流量計，其檢定周期為半年。對于準(zhǔn)確度低于0.5級流量計按其工作原理確定檢定周期：分流旋翼式流量計為1年；渦輪流量計、渦街流量計、旋進(jìn)旋渦流量計、電磁流量計為2年；超聲波流量計、激光多普勒流量計為3年；插入式流量計按照與其測量頭工作原理相同的流量計的檢定周期執(zhí)行。
五、實際常見問題判斷及處理。
（一）未作減小流量操作（節(jié)流減負(fù)），但流量顯示卻逐漸下降，可能發(fā)生的情況：
1.過濾器堵塞。若過濾器前后端壓損較大，說明雜物已堵塞，就應(yīng)清洗過濾器。
2.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進(jìn)入異物，阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器，對其進(jìn)行清洗。
（二）流體正常流動時無顯示，總量計數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加。
應(yīng)檢查：
1.葉輪是否有無異物卡住，軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象。去除異物，并清洗或更換損壞零件，復(fù)原后氣吹或手撥動葉輪，應(yīng)無摩擦聲。
2.傳感器接頭是否有松動的情況
（三）顯示儀示值與經(jīng)驗評估值差異顯著，應(yīng)進(jìn)行如下檢查。
1.管道流動方面的原因，如未裝止回閥，出現(xiàn)逆向流動。
2.旁通閥是否關(guān)嚴(yán)，有無泄漏。 |
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