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如何提高渦輪流量計的計量準確性
Updated:2019-5-13 9:47:27 Browse:1921 Close window Print this page
 [導讀] 氣體渦輪流量計已廣泛用于燃氣的貿(mào)易結(jié)算。本文將從渦輪流量計的設(shè)計選型、安裝、運行管理等方面說明如何在實際的運用中減小渦輪流量計的誤差。
 
    氣體渦輪流量計具有靈敏度高、重復性好、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準儀表。隨著我國城鎮(zhèn)燃氣工程的全面展開以及對燃氣商業(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)燃氣商業(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,準確度等級可達到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,運行中維護保養(yǎng)不當?shù)取?/div>
 
    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(可憑過濾器進出壓差來判斷)時,應(yīng)及時對過濾器進行清洗,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。超流量運行會嚴重影響使用壽命,降低計量精度,導致誤差增大;(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——標準狀態(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?shù)卮髿鈮海╧Pa)
 
    Pg——流量計壓力檢測點的表壓力(kPa)
 
    Po——標準大氣壓(101.325kPa)
 
    To——標準狀態(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.對于有機械讀數(shù)帶修正儀的進口渦輪表,除抄取標況體積值之外,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,阻尼力增加而導致運行變慢,計量結(jié)果產(chǎn)生負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)標準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償儀里,并通過周檢和使用中的維護保養(yǎng)保證流量傳感器不超差。注意周期維護和檢定:要按相關(guān)標準對使用中的流量計進行周期檢定和校準,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),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入異物,阻力增加而減速減慢。應(yīng)卸下葉輪、傳感器,對其進行清洗。
 
    (二)流體正常流動時無顯示,總量計數(shù)器字數(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,有無泄漏。
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