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涡轮流量计送检需求分析
发布日期:2019/9/19 14:53:06
涡轮流量计是一种速度式流量计,随着其一体化、智能化、数字化和网络化技术的应用,它在天然气贸易计量领域应用越来越广泛,其计量准确性和运行可靠性成为贸易交接双方共同关注的焦点。计量仪表按周期检定就能保证其有效期内的准确运行,但我们在现场应用时,往往因供需双方计量争议而缩短计量检定周期,为了确保检定周期内准确运行,现场计量技术人员应在送检时注意以下问题。
 
1.涡轮流量计数学模型
涡轮流量计是直接测量流量计中转动的涡轮频率来间接测量气体流量的,其流量计算基本公式为:
qv=∫/k      (1)
式中:qv、为工况体积流量,m³/s;∫为涡轮转动的频率,Hz;K为流量计仪表系数,1/m³
智能涡轮流量计流量计算公式为:
qvn=f/k•p/pn•Tn/T•Zn/Z      (2)
式中:q-为标况流量,m/s;p为工作压力(绝压),MPa;p为标准参比条件压力,MPa;T,为标准参比条件温度,K;7为工作温度,K;2Z。为标准参比条件下的压缩因子;Z为工作状态下的压缩因子。
 
2.送检前需要清洗流量计
由于涡轮流量计周期检定都是企业计量人员匆忙从现场拆卸送检,在检定实验室没有进行清洗就进行检定,这样一来给流量计下一周期的平稳运行带来很大的负面影响。在现场我们就发现,检定后的涡轮流量计由于天然气中的泥沙没有清洗,堆积在压力传感器中而造成计量误差增大,有的甚至检定安装运行一月后就不能正常工作。因此计量人员在送检前应对涡轮流量计进行清洗和保养。
 
3.需要对流量计压力、温度传感器进行检定大多数涡轮流量计检定使用的标准装置是气体钟罩或负压音速喷嘴气体标准装置,检定结果是给出个平均仪表常数K。由于检定过程中仪表处于实验室的常压、常温状态,无法检定或校准压力传感器和温度传感器,而这两种传感器应分别送到压力室和温度室进行检定,检定证书应包括这两种传感器的检定数据。但由于它是一体化的仪表,压力传感器和温度传感器无法分别拆卸送检。
(1)压力检定
在检定部门应将流量计的两端安装盲法兰,使用稳定的压力源进行按点检定,当出现偏差时,可按仪表说明书调整传感器的零位和量程来满足准确度要求。
(2)温度检定
对于温度传感器,应采用将铂电阻和温度变送器分别检定的办法来进行。铂电阻直接按JG2291998《工业铂、铜热电阻》国家检定规程进行检定,
而温度变送器部分可采用标准电阻箱给定电阻更改传感器零位和量程来满足准确度要求。
 
4.需要对组分进行更换
由于涡轮流量计是一种与介质无关的仪表,因而应用于天然气的流量计可以在空气介质的标准装置中进行量值溯源。在实际使用中,涡轮流量计往往采用固定输入气体相对密度、N2%、CO2%含量来计算天然气的压缩因子,经过检定后的仪表铅封不允许打开,所以流量计工作时不能与实际流体的组分相对应。因此,在检定时应根据现场天然气实际气体组分来更改仪表中的气体相对密度、N2%、CO2%含量,避免因组分变化引起大的计量误差。对检定周期内的仪表,如果组分发生大的变化,也应与用户一道在现场对组分参数进行及时更改。
 
5.需要考虑流量计参数设的安全问题用于贸易的流量计牵涉到供方和用户的经济利益,而流量计的仪表系数的更改对流量计的准确度是毁性的。现场情况千变万化,流量计所处的社会经济环境也对流量计的可靠运行造成影响。虽然,大多数流量计都设有密码保抑,但由于其密码不具有双密
码功能,密码极易丢失和泄露,现场使用非常不便。因此,一方面仪表生产企业应考虑使用笔记本电脑或手操器更改参数的可能性;另一方面,检定部门应进行密码设置和更改权限的控制。现在的问题是如果仪表检定合格,其有效期内的仪表如何确保其准确运行,避免一旦怀疑其仪表不准就把仪表拆卸下来送检,甚至有的企业将涡轮流量计的使用范围定在1万m3以内,影响了涡轮流量计的广泛使用。下面提出减少育目送检的两种有效方法。
1)频率测量
流量计数学模型我们可以看出,流量主要与压力、温度和频率有关,在现场我们可以使用数字压力计和数字温度计对流量计显示的压力和温度进行对比,查看其测量是否出现故障,但频率无法用万用表测得,这是因为,涡轮流量计的频率测量需要外加24v电源才能测得,其原理如图1所示。

通过测量涡轮的转动频率,就可以按(2)式根据流量计显示的标况流量反算仪表系数,验证仪表系数是否与检定证书相符。
(2)实流核查
流量计的检定周期一般为半年或一年,但是,并不是说流量计在周期内就是完全稳定地在准确度范内运行。周期内的仪表故障发现极为重要,GB/T
18603-2001《天然气计量系统技术要求》就对计量核查作出了明确要求,因此,流量仪表在现场安装时,应安装测试比对流程,如图2所示。天然气销售企业可购买不同规格的涡轮流量计作为标准流量计。
当怀疑计量仪表有问题时,可使用一台标准流量计串联在流量计之后,当两台流量计之间的误差超出误差范围时,可及时送法定部门进行检定,如果没有问题,仪表可正常工作。而标准流量计由于使用时间短,其准确性可长期保持。
 
6.结论
涡轮流量计使用企业如果在流量计安装之初预先设计了实流核査流程,并定期进行各参数的测量准确性核査,可以确保涡轮流量计在检定周期内的稳定可靠运行。
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