1 差(cha)壓式流量(liang)計
   在(zai)天然(ran)氣中(zhong)使用(yong)的差(cha)壓式(shi)流量(liang)計 主要是(shi)标準(zhun)孔闆流量(liang)計。孔(kong)闆流量計(ji)經過(guo)多年(nian)發(fa)展，技術(shu)已趨(qu)于成(cheng)熟，而(er)且有(you)相應(ying)的國(guo)家标準和規程(cheng)支撐(cheng)，在标準GB/T2624－2006、GB/T21446－2008中(zhong)對 孔闆流(liu)量計(ji) 的結(jie)構形式、技(ji)術要求等(deng)進行(hang)了詳(xiang)細描(miao)述。
1.1 孔(kong)闆流(liu)量(liang)計的基本原(yuan)理
   根據能(neng)量守恒(heng)定(ding)律，在(zai)一定(ding)條件下動(dong)壓能和靜(jing)壓能可以相互(hu)轉換(huan)，在安裝孔(kong)闆的位置(zhi)，流體(ti)通過(guo)孔闆後(hou)流(liu)速加(jia)快，導緻(zhi)靜壓能(neng)降低，通(tong)過(guo)測量孔闆(pan)前(qian)後的靜(jing)壓差就可(ke)推算出流體(ti)流量大(da)小。
根據标準GB/T21446－2008，其流量(liang)計(ji)算實用(yong)公式爲：

式(shi)中：qvn—天(tian)然氣(qi)在(zai)标準參(can)比條件(jian)下的體(ti)積流(liu)量；Avn—體積流(liu)量計量系數；C—流(liu)出系數(shu)；E—漸(jian)進速(su)度系數；d—孔闆開孔直徑（mm）；FG—相對密(mi)度系數；ε—可(ke)膨脹系數(shu)；FZ—超(chao)壓(ya)縮系(xi)數；FT—流動溫(wen)度系(xi)數；P1—孔闆上遊側(ce)取壓(ya)孔氣(qi)流絕(jue)對靜壓(ya)（MPa）；Δp—氣(qi)體流(liu)經孔(kong)闆時(shi)産生(sheng)的壓差（Pa）。
1.2 孔闆流(liu)量計(ji)準确性影(ying)響因(yin)素
   爲全面(mian)分析影響孔闆(pan)流量(liang)計(ji)準确性(xing)的影響(xiang)因素，現(xian)主要從(cong)天(tian)然氣(qi)的流體特(te)性、孔闆流(liu)量計本身(shen)儀器(qi)性(xing)能(neng)、孔闆流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)以及使用(yong)環境(jing)等多(duo)個(ge)方(fang)面進(jin)行分析。
（1）天(tian)然氣本身流體特性(xing)影響計量的準(zhun)确度(du)主(zhu)要表現(xian)在兩(liang)個(ge)方(fang)面，一(yi)方面是(shi)天然氣(qi)本身的壓(ya)力和(he)溫度(du)會随外界(jie)環境溫度的變(bian)化而(er)變化，從而(er)導緻過大的密(mi)度、壓縮(suo)系數以(yi)及粘度(du)特(te)性的變化(hua)，影響(xiang)計量(liang)準确性(xing)。另(ling)一方(fang)面天(tian)然氣(qi)含有(you)雜質，雜質(zhi)會腐(fu)蝕儀器(qi)的接觸(chu)面，特别(bie)是(shi)對孔(kong)闆直角入(ru)口邊(bian)緣和測量(liang)管内(nei)壁的沖(chong)涮和腐(fu)蝕，更是嚴(yan)重影(ying)響孔(kong)闆計(ji)量的(de)準确性。
（2）孔(kong)闆流(liu)量計(ji)本身性能(neng)引起的誤(wu)差主要有(you)以下(xia)幾個(ge)方面(mian)：孔闆(pan)入口直角(jiao)銳(rui)利度；孔(kong)闆厚(hou)度(du)誤差；節流件不同軸度(du)；取壓孔(kong)加(jia)工不(bu)規範(fan)或(huo)堵(du)塞；孔(kong)闆上遊端(duan)面平度；取(qu)壓位置；引(yin)壓管位置(zhi)偏低(di)造成積(ji)液(ye)或引(yin)壓管(guan)過(guo)長(zhang)等。
（3）孔(kong)闆流(liu)量(liang)計因安(an)裝不當(dang)引進的(de)誤差(cha)主要表現(xian)在：管(guan)線布(bu)置偏(pian)離，直(zhi)管段長度(du)不符(fu)合GB/T21446－2008标準要求。溫(wen)度傳感器(qi)測溫元件插入(ru)位置(zhi)不(bu)對，導緻(zhi)溫度計(ji)量(liang)誤差偏大(da)。
（4）使(shi)用環境(jing)的影響主(zhu)要表現在(zai)環境溫度(du)和濕(shi)度的變化，以及(ji)電磁(ci)幹擾(rao)對電(dian)子(zi)元器件(jian)的影(ying)響。
2 速(su)度式(shi)流量計(ji)
2.1 渦輪流(liu)量計的基本原(yuan)理
    渦輪流量計(ji) 是以(yi)動(dong)量矩守(shou)恒原理爲(wei)基礎(chu)，流體(ti)作用(yong)在軸(zhou)向安裝的(de)葉輪(lun)葉片上，使渦輪(lun)旋轉，渦輪(lun)的旋轉速(su)度(du)随流量(liang)的變(bian)化而(er)變化(hua)，根據渦(wo)輪(lun)的轉(zhuan)數即可求出流(liu)量值(zhi)，最後(hou)通過(guo)電磁轉換(huan)設備(bei)将渦(wo)輪的轉數(shu)變化成(cheng)電(dian)脈沖信号(hao)，經二(er)次儀(yi)表進(jin)行計算和(he)顯示。
   流體在層(ceng)流狀态時(shi)，流體的流(liu)動(dong)阻力與(yu)流體(ti)粘度、流量(liang)成正比。流(liu)體的(de)阻力矩逐漸增(zeng)大，而機械(xie)阻力(li)矩可以忽略不計，此(ci)時(shi)的儀表(biao)系數爲(wei)：

式(shi)中：Z—渦輪葉(ye)片數目；θ—葉(ye)片與軸線夾角(jiao)；r—葉片(pian)平(ping)均半徑(jing)；A—流通截(jie)面積；ρ—流(liu)體密(mi)度；μ—流體粘(zhan)度；C1—常(chang)數。
流(liu)體在湍流(liu)狀态時，流(liu)體的流動(dong)力矩(ju)與流(liu)量(liang)的(de)平方(fang)、流體(ti)密度(du)成正(zheng)比。此(ci)時的儀表(biao)系數爲：

式中：C2—常數。
   從(cong)湍(tuan)流狀态(tai)時的(de)儀表(biao)系數(shu)可以看出，在這(zhe)種情況下，儀表系數隻(zhi)與儀表(biao)結構有(you)關(guan)，而與(yu)流體(ti)的(de)特(te)性無(wu)關，爲(wei)一恒(heng)定常(chang)數。渦(wo)輪流量計(ji)就是(shi)根據(ju)這一區間(jian)内(nei)來(lai)确定(ding)流量範圍(wei)。
2.2 渦輪(lun)流量(liang)計準(zhun)确性(xing)影響(xiang)因素(su)分析(xi)
流體(ti)特(te)性(xing)、表計(ji)安裝工(gong)藝以及(ji)使用(yong)環(huan)境(jing)等都(dou)會對渦(wo)輪(lun)流量(liang)計的(de)準(zhun)确性造(zao)成影(ying)響。
（1）關于流(liu)體特(te)性的(de)影響(xiang)。一方(fang)面，從(cong)渦輪流量(liang)計的原理(li)中可(ke)以看出，爲(wei)使儀表達(da)到計(ji)量特性，應使被(bei)測流(liu)體(ti)處(chu)于湍(tuan)流狀(zhuang)态(tai)，隻(zhi)有在(zai)這種狀态下，儀(yi)表系數才(cai)不會(hui)跟随流量的變(bian)化而(er)變化(hua)。另一(yi)方面(mian)，流體(ti)的流(liu)速分布和(he)旋渦(wo)流是影響其精(jing)确計量的(de)主要(yao)因素(su)，爲此(ci)在配(pei)管時(shi)要求在流(liu)量計上遊(you)有15D以(yi)上的直管(guan)段，下遊部(bu)分配置4D以(yi)上的直管段，目(mu)前實(shi)際使(shi)用中(zhong)渦輪流量(liang)計通(tong)常自(zi)帶整(zheng)流器(qi)，安裝(zhuang)時(shi)直(zhi)管段(duan)可适(shi)當縮短。
（2）渦(wo)輪流量(liang)計(ji)的機(ji)械阻力(li)、部件尺(chi)寸等也(ye)會(hui)影響(xiang)計量(liang)精度(du)。由于(yu)被測流體(ti)不可(ke)避免的含有雜(za)質，會使渦(wo)輪軸(zhou)承磨(mo)損(sun)、葉輪腐(fu)蝕或者卡(ka)死，導緻機械阻(zu)力增(zeng)大，部件(jian)尺(chi)寸變(bian)化影(ying)響(xiang)精(jing)度，所(suo)以在(zai)現場(chang)使用(yong)時，需(xu)要在(zai)前端(duan)安裝(zhuang)過濾(lü)器。另外，渦(wo)輪流量計(ji)若長期超流量運行(hang)，會造成軸(zhou)承過(guo)度磨(mo)損，使(shi)儀表系數改變(bian)，導緻計(ji)量(liang)不準(zhun)。
3 容積(ji)式(shi)流(liu)量計(ji)
3.1 腰輪流量(liang)計的基本(ben)原理
   當流(liu)體流入(ru)流量計後，推動計(ji)量室(shi)内部上方(fang)的腰輪順(shun)時針旋轉(zhuan)，通過(guo)驅(qu)動(dong)齒輪帶動(dong)下(xia)方的腰(yao)輪逆時(shi)針(zhen)旋轉，上下腰輪交替(ti)旋轉，帶(dai)動流體(ti)不斷(duan)地(di)從(cong)計量(liang)室流出，流(liu)體排出量爲4倍計量(liang)室有(you)效(xiao)容(rong)積。據(ju)此，腰(yao)輪每旋轉(zhuan)一次(ci)就有(you)固定(ding)容積(ji)的流體排(pai)出，通(tong)過計算單位時間内腰輪(lun)的動(dong)作(zuo)次(ci)數，即可求(qiu)出通過流(liu)量計的體積流(liu)量。
腰(yao)輪流量計(ji)特性(xing)可用(yong)測量(liang)通過的體(ti)積誤(wu)差E描(miao)述，通(tong)常表(biao)示爲(wei)：

式中：E—相對(dui)誤差(cha)；q—容室(shi)體積；α—齒輪(lun)比常數；ε—流(liu)體洩(xie)露(lu)量(liang)；Q—流體(ti)流量(liang)。
從體(ti)積誤(wu)差公(gong)式中(zhong)可以看出(chu)，當(dang)流體流(liu)量很(hen)小(xiao)時(shi)有ε≈Q，流(liu)量計(ji)無法計數(shu)，測量誤差趨于(yu)無窮(qiong)。當流體流(liu)量增(zeng)大時(shi)，由于(yu)進出口的(de)壓差(cha)也增大，洩露量(liang)也随(sui)着增大，相(xiang)應地誤(wu)差(cha)E也增大。所(suo)以，在流體(ti)流量過小和過大時，腰輪流量(liang)計的誤(wu)差都變(bian)化很(hen)大，隻(zhi)有在(zai)一定的流(liu)量範(fan)圍内(nei)使用時才(cai)能确保計(ji)量誤差的(de)恒定(ding)。
3.2 腰輪(lun)流量計(ji)準确性(xing)影響(xiang)因素(su)分析(xi)
（1）影響(xiang)腰輪(lun)流量計準(zhun)确性的一(yi)個很(hen)重(zhong)要(yao)因素就是流體(ti)的洩(xie)露量。洩露(lu)量是(shi)指從流量(liang)計入(ru)口流入後(hou)，從轉動部(bu)件和外殼(ke)之間的間隙流出，沒(mei)有被計量(liang)到的量(liang)。它的大(da)小與(yu)轉動部件(jian)和外殼間的間(jian)隙有(you)直(zhi)接關系(xi)，當該(gai)間隙過大(da)時，流(liu)量計(ji)的誤(wu)差穩(wen)定段就會(hui)縮小，誤(wu)差增大(da)，相反，流(liu)量計的(de)誤差(cha)穩定段會(hui)增長，誤差(cha)減小。所以在(zai)使(shi)用時(shi)，要綜合(he)考(kao)慮被測流(liu)體的清潔(jie)度和測量(liang)誤差要求，選擇合适(shi)間隙的流(liu)量計(ji)。
（2）測量(liang)範圍的選(xuan)擇。從圖1的誤差曲線(xian)可以(yi)看出(chu)，腰輪流量計隻有在(zai)一定的範(fan)圍内，其測量誤(wu)差才(cai)能保持一(yi)定，當超(chao)出該範圍時(shi)，誤差将急(ji)劇增(zeng)大。

4 流量計(ji)選型(xing)對測量精(jing)度的影(ying)響(xiang)
   流量(liang)計的選(xuan)型不對(dui)将會影響(xiang)測量(liang)的精度以及使(shi)用壽命(ming)，特(te)别是(shi)當流(liu)量計的口(kou)徑、規格、測(ce)量範(fan)圍選(xuan)擇不(bu)當時(shi)，會造成“大馬拉(la)小車(che)或小(xiao)馬拉(la)大車(che)”的(de)現(xian)象，将(jiang)嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)計量(liang)的準确性(xing)。所以(yi)在天(tian)然氣(qi)流量(liang)計的(de)選用(yong)時，應(ying)在了(le)解(jie)各類型(xing)流量計(ji)計(ji)量原理和(he)特(te)性的基(ji)礎上，同時結合(he)不同的天然氣(qi)管路(lu)工況(kuang)和用(yong)戶流量需(xu)求進(jin)行綜(zong)合考(kao)慮。幾種常(chang)用天然氣(qi)流量計 的特點(dian)和應用場合如(ru)表1所示(shi)。

5 流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)維護對測(ce)量精度的(de)影響
   在城市(shi)天然氣(qi)流量計使(shi)用過(guo)程中經常(chang)出現(xian)流量計卡死不過氣、過(guo)氣(qi)不計(ji)量等問題(ti)，這就(jiu)會造(zao)成(cheng)計(ji)量糾(jiu)紛甚(shen)至安全事(shi)故，爲了(le)避免以(yi)上問題，保(bao)障流量計(ji)計(ji)量準确(que)，就要把(ba)好流量(liang)計安(an)裝關(guan)。包括(kuo)安裝(zhuang)流量(liang)計前(qian)需要(yao)對管道進(jin)行吹(chui)掃，防止焊縫、PE屑、管道粉塵(chen)等雜物(wu)進(jin)入流(liu)量計。流(liu)量(liang)計前(qian)按要求(qiu)安(an)裝過濾器(qi)，定期對濾(lü)芯進行清(qing)洗更(geng)換。渦輪(lun)流量計(ji)一般(ban)水(shui)平安裝(zhuang)，按說(shuo)明書(shu)保證(zheng)直管段(duan)要(yao)求，腰(yao)輪流(liu)量(liang)計一般(ban)垂直(zhi)安裝(zhuang)，有利(li)于腰(yao)輪流量計(ji)的自潔淨(jing)。在流(liu)量計的(de)日(ri)常維(wei)護方(fang)面，包括對(dui)渦輪和腰(yao)輪流(liu)量計定期加油(you)潤滑，對流(liu)量進(jin)行監控(kong)，防(fang)止長(zhang)期超流量(liang)運行(hang)，從而減緩軸承(cheng)磨損；對(dui)流(liu)量計(ji)進行定期(qi)巡檢，對比(bi)管(guan)道(dao)中壓(ya)力表和流量計壓力顯示是否(fou)有偏差；對(dui)比實際用氣情(qing)況和(he)流量計計(ji)量數(shu)據是(shi)否(fou)一緻；對(dui)流量計進行周期檢(jian)定(ding)。
安(an)裝遠(yuan)程監控(kong)系(xi)統的流量(liang)計計量櫃(gui)要做好接地保(bao)護，否(fou)則流量積(ji)算儀(yi)可能(neng)會出(chu)現不(bu)過氣走字(zi)或遇打(da)雷(lei)天氣(qi)，積算(suan)儀(yi)黑屏等(deng)問題(ti)。
6 結(jie)束(shu)語
   随着城(cheng)市(shi)天(tian)然氣(qi)不斷地發(fa)展，國家對(dui)節(jie)能(neng)減排(pai)和能源計量的重視，天然氣的(de)準确計量(liang)将會變得(de)越來(lai)越重(zhong)要。根據各(ge)種不同類(lei)型流(liu)量計(ji)的準(zhun)确性(xing)影響因素(su)分析，在實(shi)際選型(xing)、安(an)裝、使(shi)用和(he)維(wei)護(hu)等環(huan)節盡量(liang)減(jian)少不利因素(su)的影響(xiang)，從而(er)提(ti)高最終計量(liang)的(de)準确性(xing)。

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