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天然气流量计技术特点及优缺点
点击次数:444 发布时间:2014-12-26

1)优点
根据工作原理和结构分析,与其它流量计相比,天然气流量计测量天然气具有以下优点:
(1)计量准确度高(≤0.5%),稳定性好,真正实现了高精度的直接流量测量;
(2)量程比高,普遍可以达到20∶1 至50∶1,有的天然气流量计其范围精度已高达100∶1 以上;
(3)可测量流体范围广泛,包括高粘度液的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体,在流量计上下游不必设置直管段;
(4)检测管内无可动部件,也无阻碍流体流动的部件,使流量计更便于维护和清洗,使用寿命更长;
(5)尤其适用于以质量为基础的贸易交接计量。
2)缺点
当然,天然气流量计也有其不可避免的缺点,选用时应注意以下几点:
(1)不能用于测量密度太低的天然气;
(2)对外界振动干扰较敏感,天然气流量计对安装固定有较高要求;
(3)不能用于较大管径,目前尚局限于150(200)mm 以下;
(4)有较大的体积和重量,压力损失较大与容积式计量仪表相当;
(5)价格昂贵。
天然气流量计在管输中的应用
目前,天然气计量表多选用天然气流量计、孔板流量计和气体涡轮流量计,尽管天然气流量计有很多优点,但其仍存在不能用于大管径流量测量、压力损失较大、安装固定要求高等缺点,限制了其在天然气长输管道中的计量应用。所以,长输管道的主流天然气计量仪表居于超声波流量计、涡轮流量计和孔板流量计较多。就我公司外接天然气而言年用量超过4 亿标准立方米,针对其用量大及管输距离长的特点供方单位兰州输气分公司天然气末站选用了仪表口径为300的差压式(孔板)流量计。
当然,孔板流量计也存在磨损大准确度低,量程比小,压力损失大,流量计前后的直管段要求长,占地面积大,参与检测的元件较多使维护环节增多等缺点。近几年,由于微电子,数字技术的进步,超声波流量计的发展势头异常迅猛。从发展趋势来看,由于超声波流量计具有度高、性能稳定可靠、量程比大、管道中无检测件、维护量小等特点,在工程应用及贸易交接中,大有后来居上取代传统流量仪表的趋势。此外,超声波流量计测量准确度受被测流体的温度、压力、粘度、密度等参数的影响很小,所以超声波流量计的性能价格比要远远高于孔板流量计,目前超声波流量计已经逐渐取代了孔板流量计成为天然气贸易交接的理想产品。尽管超声波流量计有诸多优点,但是由于超声波流量计的测量原理为传播时间差法,当超声流量计的口径变小时其声波传播的声程变短,传播时间也相应变短,传播时间差就会很难得到准确的测量,这使小口径的超声波流量计的量程比和准确度都会下降。气体涡轮流量计在所有流量计中属zui高的流量计,目前在国际天然气计量领域应用也较为普遍。
其特点是准确度较高,无零点漂移,抗干扰能力好,量程比较宽,所需的直管段较短,占地面积小。但是气体涡轮流量计对被测介质的清洁度要求很高,由于涡轮流量计的叶轮容易损坏,所以一般要求流量计前安装过滤器,且在投运操作上也有很高的要求,这导致涡轮流量计的后期维护量增加。天然气计量表简明对比见表1。

根据GB17167-2007 国家标准《用能单位能源计量器具配备与管理通则》的规定,天然气计量仪表精度为0.5 级即可满足计量要求。加之天然气密度小,相同流速下,质量流量比液体要小得多,检测到的由科氏力产生的相位差也小得多,为保证测量准确度,应选取在测量质量相同时能产生形变较大的天然气流量计结构。由于U 形测量管天然气流量计在相同大小的科氏力作用下,测量径向距离越长的结构其形变越大,在zui大流量下,U 形测量管测得的相位差可达到直管测量管的5 倍,所以,测量天然气时,应优先选用U形测量管天然气流量计。
天然气流量计的安装需要注意事项如下:
机械安装应注意以下几个问题:
(1)流量传感器应安装在一个坚固的基础上。内径小于10mm的小口径天然气流量计安装在平衡坚硬和无振动的底面上,如墙面、地面或专门的基础。如果在高振动环境使用,应注意对基础的振动吸收,而且传感器进出口与管道之间应用柔性管道连接;较大口径的流量计直接安装在工艺管道上,应用管卡和支撑物将流量计牢牢地固定。
(2)为防止CMF 间的相互影响,在多台流量计串联或并联使用时,各流量传感器之间的距离应足够远,管卡和支撑物应分别设置在各自独立基础上。
(3)为保证使用时流量传感器内不会存积气体或液体残值,对于弯管型流量计,测量液体,弯管应朝下,测量气体时,弯管应朝上。测量浆液或排放液时,应将传感器安装在垂直管道,流向由下而上。连接传感器和工艺管道时,一定要做到无应力安装以免造成信号衰减,特别对某些直管型测量管的流量传感器更应注意。

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