天然氣流量計(jì)量時(shí)主要儀表類(lèi)型的選擇及各自?xún)?yōu)點(diǎn)

本文概述
　天然氣在我國(guó)城市貿(mào)易計(jì)量以及油田中天然氣的不斷開(kāi)采，人們對(duì)于天然氣的流量測(cè)定的要求越來(lái)越高，由于天然氣的流量計(jì)量與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和用戶(hù)的利益有著直接的關(guān)系，因此對(duì)于人們天然氣流量計(jì)量的準(zhǔn)確性提出了更高的要求，我們需要加強(qiáng)對(duì)天然氣流量計(jì)量?jī)x表的應(yīng)用分析。。由于在工業(yè)生產(chǎn)中涉及到的介質(zhì)不僅有固體，還有液體以及氣體，他們都需要進(jìn)行準(zhǔn)確的流量檢測(cè)與控制。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與電子信息技術(shù)在流量計(jì)量方面發(fā)揮了巨大的作用，流量計(jì)量?jī)x表的應(yīng)用也面臨了發(fā)展的黃金階段。但是現(xiàn)階段，無(wú)論是對(duì)流量計(jì)量?jī)x表數(shù)量的需求還是對(duì)流量計(jì)量?jī)x表質(zhì)量的要求都有了更高的指標(biāo)。因此，將天然氣流量計(jì)量?jī)x表作為研究對(duì)象，先對(duì)現(xiàn)階段各類(lèi)天然氣流量計(jì)量?jī)x表的特點(diǎn)進(jìn)行分析，再對(duì)天然氣流量計(jì)發(fā)展方向以及選擇的原則進(jìn)行詳細(xì)的探討，希望可以做好天然氣流量計(jì)的應(yīng)用工作，在提高天然氣行業(yè)發(fā)展速度的同時(shí)，為我國(guó)能源行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本文為筆者根據(jù)自身多年來(lái)相關(guān)行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的一系列探討、分析，如有不正之處，希望大家能夠?qū)ζ溥M(jìn)行指正。
　　1 現(xiàn)階段在天然氣流量計(jì)量中實(shí)用的儀表的特性分析
　　1.1渦街流量計(jì)
　　現(xiàn)階段很多流量計(jì)的工作原理都是根據(jù)流體的震蕩原理進(jìn)行研制的，其適用于多種流體，其中就包括天然氣。在這個(gè)技術(shù)背景之下，渦街流量計(jì)就具有著其他流量計(jì)所沒(méi)有的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，例如：1）由于該型流量計(jì)的核心部件的感測(cè)元件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，不需要依靠轉(zhuǎn)動(dòng)件來(lái)帶動(dòng)，所以這類(lèi)流量計(jì)的操作、維護(hù)等都非常方便，非常實(shí)用于天然氣管線(xiàn)這種具有高度危險(xiǎn)性的場(chǎng)所；2）由于電子信息技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，該型流量計(jì)在完成測(cè)量、記錄后，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，便于進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和檢查；3）由于該型流量計(jì)的特殊構(gòu)造以及功能多樣化，所以其可以適用于復(fù)雜條件下，適應(yīng)能力非常強(qiáng)。
　　1.2電磁流量計(jì)
　　從工作原理來(lái)說(shuō)，電磁流量計(jì)通過(guò)對(duì)導(dǎo)電流體的實(shí)時(shí)測(cè)量的一種計(jì)量裝置。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：由于這類(lèi)流量計(jì)管內(nèi)部非常光滑，損失的壓力參數(shù)幾乎可視為零，因此，這類(lèi)流量計(jì)具有較高的測(cè)量精度。但是我們也要注意到，由于這種主流計(jì)量裝置的運(yùn)行模式是以商用頻率刺激為主的，所以它的接收信號(hào)的載波頻率必須要與商用電源的保持一致，但是在受到商用電源噪音以及流體渦流分布變化等的影響下，就會(huì)造成該流量計(jì)在檢測(cè)過(guò)程中的零點(diǎn)位置穩(wěn)定性下降，對(duì)于測(cè)量精度造成很大的影響。因此，科研人員研發(fā)出了一種新型的無(wú)極化電磁流量計(jì)。這種無(wú)極化電磁流量計(jì)就避免了在運(yùn)行過(guò)程中與介質(zhì)的直接接觸，同時(shí)由于具備較高的抗流體附著能力，所以就大幅度的提升了檢測(cè)的精度。
　　1.3 差壓式流量計(jì)
　　由于介質(zhì)在不同流量時(shí)經(jīng)過(guò)在節(jié)流裝置或者動(dòng)壓測(cè)定裝置所產(chǎn)生的靜壓差參數(shù)是不同的，所以我們可以通過(guò)區(qū)別靜壓差的方法來(lái)檢定管道內(nèi)介質(zhì)的流量。在差壓式流量計(jì)中最重要的就是節(jié)流裝置部分，這是整個(gè)流量計(jì)的基礎(chǔ)組成。對(duì)于天然氣工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，由于有介質(zhì)在流經(jīng)流量計(jì)的過(guò)程中會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的靜壓差參數(shù)信號(hào)，在經(jīng)過(guò)壓差變送器時(shí)，會(huì)將這類(lèi)信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣或電形式的信號(hào)反映到系統(tǒng)中的終端操作界面中，以便于工作人員的記錄和調(diào)控。這種流量計(jì)有著非常多的優(yōu)勢(shì)，分別是：這類(lèi)流量計(jì)不僅適合部分混相流，如固液、氣液、氣固等，還適用于全部單向流體；并且由于該型流量計(jì)的板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉并且性能可靠，不需要進(jìn)行校準(zhǔn)就可以投入使用；由于該型流量計(jì)對(duì)于振動(dòng)不敏感，所以該型流量計(jì)可以在振動(dòng)較劇烈的環(huán)境下保持安全、平穩(wěn)的運(yùn)行并且可以高溫高壓等嚴(yán)苛條件下均可穩(wěn)定運(yùn)行。
　　1.4 超聲波流量計(jì)
　　與其他流量計(jì)最明顯的區(qū)別就是——超聲波流量計(jì)在工作的過(guò)程中不會(huì)與被檢測(cè)的流體直接接觸，所以這種流量計(jì)運(yùn)作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且都是安裝在管道外部，不僅便于日常的操作，對(duì)于日后的檢維修也非常方便。這種流量計(jì)的測(cè)量方式有兩種，分別是時(shí)差法以及多普勒效應(yīng)法。最近，通過(guò)科學(xué)家們的不懈努力，我們已經(jīng)研制出一種同時(shí)具備兩種測(cè)量方式的流量計(jì)，給測(cè)量工作帶來(lái)了極大的便利。這種流量計(jì)的測(cè)量周期在0.05s范圍內(nèi)，測(cè)量精度在1%范圍內(nèi)。
　　此外，超聲波流量計(jì)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是：1）體積會(huì)逐漸縮小，便于操作人員的隨身攜帶；2）不僅可以檢測(cè)水汽的流量，還可以檢測(cè)油氣的流量；3）精度越來(lái)越高，受到周?chē)h(huán)境等的影響逐漸縮小。
　　2 天然氣流量計(jì)量發(fā)展方向以及選擇的原則
　　根據(jù)當(dāng)前我國(guó)天然氣管道的現(xiàn)狀，我們?cè)诮^大多數(shù)的情況下都將渦街流量計(jì)作為首選，不僅僅是因?yàn)檫@類(lèi)流量計(jì)在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、性能可靠地優(yōu)點(diǎn)，還因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)實(shí)耐用的特性，因此，該類(lèi)型的流量計(jì)會(huì)在我國(guó)的天然氣工業(yè)中得到長(zhǎng)足的發(fā)展。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，渦街流量計(jì)漩渦頻率的檢測(cè)應(yīng)盡量使用應(yīng)力檢測(cè)法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是由于大多數(shù)的流量計(jì)均采用壓電式的元件，所以他們的檢測(cè)結(jié)果會(huì)受到流體脈動(dòng)以及管道振動(dòng)等的影響，因此我們應(yīng)該針對(duì)如何對(duì)流量計(jì)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和合理抑制發(fā)聲體的諧振因素等方面加強(qiáng)研究?，F(xiàn)階段已經(jīng)有一些渦街流量計(jì)開(kāi)始采用電容式元件，解決了很多例如：工作范圍狹窄、流體數(shù)限制以及抗震性差等問(wèn)題。由于電子科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量的流量計(jì)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用微處理核心技術(shù)，使壓力儀表、密度儀表、溫度儀表以及計(jì)量?jī)x表等在生成數(shù)據(jù)后，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償處理，從而將計(jì)量值與實(shí)際值的誤差控制在±0.1％的范圍之內(nèi)。目前渦街流量計(jì)已經(jīng)取代了部分電磁流量計(jì)、差壓流量計(jì)的應(yīng)用，并在高溫環(huán)境下取得了良好的應(yīng)用效果。
　　3 結(jié)論
　　綜上所述，由于計(jì)量?jī)x表早已成為天然氣工業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此筆者在對(duì)現(xiàn)階段在天然氣流量計(jì)量中實(shí)用的儀
　　表的特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析的基礎(chǔ)上，闡述了天然氣流量計(jì)量發(fā)展方向以及選擇的原則，希望可以提升天然氣流量計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確度的提升，在推動(dòng)我國(guó)天然氣工業(yè)生產(chǎn)不斷向前進(jìn)步的同時(shí)，也希望可以為我國(guó)今后相關(guān)的研究工作提供一定的參考和幫助作用。