導讀：氣體渦輪流量計在燃氣中的應用？氣體渦輪流量計的工作原理：當氣流進入流量計時，首先經(jīng)過特殊結(jié)構(gòu)的整流器并加速，在流體的作用下，渦輪克服阻力矩和磨擦力矩開始轉(zhuǎn)動。渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號當力矩達到平衡時，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，渦輪的轉(zhuǎn)速與氣體流量成正比，并通過機械傳動及磁耦合聯(lián)接傳送至字輪計數(shù)器，直接測量氣體的工況體積總量，并通過配置流量補償儀，測量氣體的溫度、壓力、標準體積流量和總量。

　　 1.精度

　　選用氣體渦輪流量計主要是看中其高精度。目前氣體渦輪流量計：國際市場為±0.5%R和±1.0%R，國內(nèi)市場為±1%R和±1.5%R以上精度指范圍度6：1或10：1。若縮小范圍度可提高精度，若定點使用，在實流校準條件下精度度可大為提高。對于貿(mào)易交接計量，常配備在線校驗裝置，以便定期進行校驗。

　　 2.對流體的要求

　　氣體渦輪流量計對流體的要求為潔凈（或基本潔凈）、單相及低粘度，沒有較大的顆粒、纖維等雜質(zhì)。

　　3.安裝條件方面

　　氣體渦輪流量計對管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流量是敏感的，進入傳感器應力充分發(fā)展管流，因此要根據(jù)傳感器上游側(cè)阻流件類型配備必要的直管段或整流器。若上游側(cè)阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長度不小于2D，下游直管段長度不小于1D，如安裝空間不能滿足上述要求，可在阻流件與傳感器之間安裝流動調(diào)節(jié)閥。

　　4.經(jīng)濟性

　　選用氣體渦輪流量計用于高精度場合，其經(jīng)濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的一部分，還應考慮以下幾方面開支：輔助設備費；校驗費，為保持高精度必須經(jīng)常校驗，甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗裝置，費用相當可觀；維護費，氣體渦輪流量計的易損件更換，它是保持高性能必需的。

　　(二)氣體旋進流量計

　　氣體旋進流量計的工作原理：當沿著軸向流動的流體進入流量傳感器入口時，漩渦發(fā)生體強迫流體進行旋轉(zhuǎn)運動，于是漩渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流，旋渦流在文丘列管中旋進，到達收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速，當旋渦流進入擴散段，因回流作用強迫進行旋進式二次旋進轉(zhuǎn)。此時旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與流經(jīng)旋進渦流量傳感器處流體的流速成正比，并為線性。兩個壓電傳感器檢測到微弱電荷信號經(jīng)前置放大器差動放大、濾波、整形后變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號，同時處理電路對兩路的脈沖信號進行相位比較和判別，剔除干擾信號，而對正常的流量信號進行計數(shù)處理。

氣體渦輪流量計對管輸天然氣應用安裝注意事項

1.起始流量

渦輪葉片克服摩擦力做功,當氣體流量較小時,葉片未啟動旋轉(zhuǎn),導致渦輪流量計存在計量盲區(qū)。當壓力、溫度,密度等氣體參數(shù)發(fā)生改變時,渦輪流量計的起始流量也會發(fā)生相應變化。被測天然氣的靜壓增大時,所測流量范圍也相應增大,同時天然氣的密度會引起不同的壓損。氣體渦輪流量計適合流量幅度較大的場合,但當氣量過小時,渦輪流量計不能克服摩擦力矩轉(zhuǎn)動。氣(量大于一定值后,流量與轉(zhuǎn)速呈線性關系;受葉輪強度、氣流壓損、軸承壽命等條件的限制,氣流量也不宜過大。大多藪渦輪流量計在大氣壓下的測量范圍是1:10~1:30,準確度可達到±0.5%~±10%

2.安裝要求

渦輪流量計對管輸天然氣的流態(tài)非常敏感,而流量計入口前端的阻流設備(分離除塵、管道彎頭、旋風分離器和過濾器等)可能使流態(tài)改變而影響轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。為此,一般推薦在渦輪流量計入口和出口端各加接一直管段,其入口端長度不小于10倍管段內(nèi)徑,出口端長度不小于5倍管段內(nèi)徑。若安裝空間不能滿足上述要求,可在阻流設備與渦輪流量計之間安裝整流器。另外,變送器電源線需采用金屬屏蔽線,且接地良好可靠

故障分析與維護處理:

天然氣正常流動,渦輪流量計不計數(shù)。故障分析:電源線、功能選擇開關和信號線有無斷路或接觸不良;顯示儀內(nèi)部印制電路板、接觸件有無接觸不良;線圈是否良好;葉輪是否碰撞傳感器內(nèi)壁,有無異物卡住,軸和軸承有無雜物卡住或斷裂。維護處理:用歐姆表排査故障點;印制電路板故障檢査采用替換“備用板”法換下故障板再作細致檢查;檢查線圈有無斷線和焊點脫落;去除異物,清洗或更換損壞零件,復原后氣吹或手拔動葉輪,應無摩擦聲,更換軸承等零件后應重新校驗,求得新的儀表系數(shù)。

未作減量操作,流量顯示逐漸下降。故障分析:渦輪流量計前的過濾器是否堵塞;流量傳感器管段上的閥門開度自動減少;傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進入異物,阻力增加而減緩轉(zhuǎn)速。操作維護:清洗過濾器;調(diào)節(jié)流量計上游閥門,判斷有無故障,確認后再修理或更換;卸下傳感器淸除雜物,必要時重新校驗。天然氣不流動,流量顯示不為零。故障分析:傳輸信號線路屏蔽不良,外界信號干擾;管道外部振動,葉輪隨之抖動,產(chǎn)生誤信號;截止閥關閉不嚴發(fā)生內(nèi)漏顯示儀線路板之間或電子元件損壞產(chǎn)生干擾。操作維護:檢査動力電纜與信號電纜是否分開鋪設,顯示儀端子接地是否良好;加固管道,安裝防止振動的設備;檢修或更換截止閥;檢査顯示儀電路,判斷干擾源,査出故障點

應用案例:

某輸氣站場采用渦輪流量計進行計量后向城市門站供氣,公稱通徑為80mm,最大工作壓力為10.2MPa,最大流量為8000m3/s。該站場投產(chǎn)時正值

冬季,進站壓力為78MPa,出站壓力為4.0MPa,渦輪流量計安裝正確,調(diào)壓裝置未安裝防冰堵的加熱設備投產(chǎn)初期,管道存有較多游離水,環(huán)境溫度為-5℃,日輸氣量約為2×104m,采用間歇性供氣。當開啟出站閥門時,渦輪流量計正常運行約30min后站控室流量計算機報警,瞬時流量和累計流量快速下降并變?yōu)?,門站渦輪流量計正常計數(shù)。通過逐項排查,發(fā)現(xiàn)流量計前面的過濾器和流量計后的調(diào)壓裝置存在一定程度的冰堵。采取管道排污、輔助加熱、清洗過濾器及調(diào)低流量計入口壓力至40MPa等措施,改善了天然氣的節(jié)流效應,使渦輪流量計能夠正常運行。經(jīng)與下游門站渦輪流量計比對,輸差控制在有效范圍。