燃氣流量計的精度分析與選用

梁文昊

摘 要：隨著國家天然氣的發(fā)展，目前絕大部分城市已經(jīng)完成了從煤氣到天然氣的轉(zhuǎn)換，在節(jié)能降耗、降低污染的同時，也產(chǎn)生了新的問題。文章主要針對燃氣流量計的精度和選擇問題進行分析，介紹影響計量精度的因素后，從燃氣流量計的角度出發(fā)，分別闡述不同計量儀器的特點，以找到最合理的類型。

關(guān)鍵詞：燃氣流量計;精度分析;流量選用

燃氣流量計可以分為5種，分別為超聲波、渦輪、孔板、皮膜表以及腰輪。不同的流量儀器應(yīng)用方向各不相同、各具優(yōu)勢，需要結(jié)合實際情況展開調(diào)查分析。天然氣狀態(tài)十分不穩(wěn)定，極容易受到壓力、溫度等方面因素的影響，需要根據(jù)具體的工作原理，科學(xué)地選擇，以保證天然氣輸送安全。

1? ? 影響燃氣流量計精度的因素

壓力和溫度是影響燃氣流量計精度的首要因素，無論是天然氣還是人工煤氣，對這兩個因素都非常敏感。氣體體積在計量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，會根據(jù)介質(zhì)材料的溫度和壓力發(fā)生變化。因此，需要結(jié)合實際運營情況，合理調(diào)整天然氣標(biāo)準(zhǔn)范圍，降低誤差。尤其是在北方地區(qū)，冬夏溫差較大，天然氣流量計量誤差范圍在3%～8%，如果沒有制定嚴(yán)格的計量規(guī)范，就會給燃氣公司造成一定的損失。計量環(huán)境溫度也會影響到燃氣流量計的精度，環(huán)境溫度變化時，精度下降，如果長時間處于不穩(wěn)定狀態(tài)，就會出現(xiàn)問題。這是因為燃氣流量計中包含流量傳感器，其本身屬于熱膨脹性材料，對環(huán)境溫度感知能力較強。根據(jù)實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，誤差在2.6～3.9倍。

2? ? 不同類型燃氣流量計的精度影響因素

速度式燃氣流量計是目前應(yīng)用較為廣泛的一種，主要包括超聲波流量計、渦輪流量計、渦街流量計、旋進渦輪流量計等，在實際應(yīng)用中會受到機械部件、安裝位置、流體密度和粘度等因素的影響。容積式燃氣流量計主要代表為腰輪流量計，泄漏量對準(zhǔn)確性影響最大，部件之間的間隙越大，誤差越大。因此，在實際選擇的過程中，需要對間隙參數(shù)進行檢查。在差壓式燃氣流量計中，最常見的為孔板流量計，會受到流體特性、儀器本身性能以及工況條件等因素的影響。此外，環(huán)境溫度濕度、電磁干擾等也會影響精確度[1]。

3? ?不同類型燃氣流量計的選擇分析

不同類型的燃氣流量計適用的場合不同，需要根據(jù)具體場合進行選擇。

3.1? 人工煤氣環(huán)境中燃氣流量計選擇

人工煤氣中含有很多污染物，如固體粉塵、有機和無機硫化物、煤焦油類的重質(zhì)烴類、氮的化合物等，具體含量由原料煤的種類和生產(chǎn)工藝決定，這些污染物本身有較強的附著力和腐蝕性，非常容易造成管道設(shè)備和儀表堵塞、腐蝕等情況。因此，在選擇燃氣流量計時要綜合考慮介質(zhì)問題，包括適應(yīng)能力和使用壽命。雖然國內(nèi)使用人工煤氣的地區(qū)正在逐漸減少，但依然存在，因此要根據(jù)具體地區(qū)的使用情況進行選擇。一般情況下，采用容積式的膜式煤氣表和氣體腰輪流量計，如果是口徑較大的管道，則可以選用差壓式孔板流量計。需要注意的是，如果選擇孔板流量計，就要定期進行清洗，以此避免污染物堵塞、腐蝕。為了最大限度地滿足對介質(zhì)的適應(yīng)性，這些燃氣流量計本身的技術(shù)指標(biāo)相對較低，需要定期對其進行維護[2]。

3.2? 天然氣環(huán)境中燃氣流量計的選擇

天然氣環(huán)境對介質(zhì)要求較低，因其潔凈程度遠高于人工煤氣，所以使用的燃氣計量儀表的技術(shù)指標(biāo)可以得到顯著提高，精確度、量程等方面都得到了極大的改善。最常見的燃氣流量計為腰輪流量計，此儀表的轉(zhuǎn)動部件和殼體之間的間隙可調(diào)節(jié)，泄漏量也會得到一定的控制。在實際應(yīng)用中，不僅可以保證計量精度的穩(wěn)定性，卡表現(xiàn)象也會得到改善，運行維護成本大幅度降低。此外，氣體渦輪流量計也可以在天然氣環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生的介質(zhì)不會對此儀表參數(shù)和使用壽命產(chǎn)生任何影響。但需要注意的是，要根據(jù)天然氣用戶的工況用氣量進行合理的選擇，對于一般的餐飲類商業(yè)用戶而言，腰輪流量計價格較低、測量范圍較廣，而且維護費用較低、安裝便捷、使用壽命較長，可以最大限度地滿足燃氣計量需求，選擇最大量程在1 600 m?/h以下的氣體腰輪流量計。在測量如工商業(yè)鍋爐、燃燒機等大流量用氣設(shè)備設(shè)施時，要應(yīng)用氣體渦輪流量計，選擇最大量程在6 500 m?/h以下的燃氣計量儀表正合適，還可以利用高級科幻孔板節(jié)流燃氣流量計，此類型計量設(shè)備已經(jīng)擁有成熟的應(yīng)用體系，工作穩(wěn)定可靠，尤其是在一些大型貿(mào)易場所中可以得到廣泛的應(yīng)用。

3.3? 選擇燃氣流量計時的其他影響因素

天然氣的熱值比人工煤氣高一倍，因此，不僅需要考慮管網(wǎng)壓力和調(diào)壓設(shè)備，還要對用氣負荷問題進行核算，合理選擇燃氣流量儀表的測量范圍，一般為儀表流量測量上限的20%～70%。流量如果低于20%，精度就無法保證;如果高于70%，則會縮短使用壽命。過濾器的設(shè)置也非常重要，天然氣極為干燥，在轉(zhuǎn)換過程中，會給流量計量儀帶來負面影響，需要有針對性地采用過濾器，降低其他方面因素的影響，保證計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4? ? 結(jié)語

正確選擇流量計的種類，了解不同流量計的使用特點和具體要求，是提高燃氣流量計精度的關(guān)鍵。操作人員必須要熟練掌握有關(guān)燃氣流量計的專業(yè)技能和知識水平以及熟練掌握儀器儀表技術(shù)特征，盡可能減少操作誤差，確保設(shè)備安全運行，切實提高計量準(zhǔn)確性。

[參考文獻]

[1]馬明威.天然氣流量計類型與計量精度影響分析[J].中國化工貿(mào)易，2018（25）：9.

[2]邵欣，韓思奇，檀盼龍，等.超聲波氣體流量計檢測精度影響因素分析[J].液壓與氣動，2018（9）：80-86.