一、論述渦輪流量計(jì)的主要特點(diǎn)
渦輪流量計(jì)是一種流量測(cè)量?jī)x表,通過(guò)流動(dòng)流體的動(dòng)力來(lái)驅(qū)使渦輪葉片旋轉(zhuǎn),渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)速度與體積流量近似成正比例關(guān)系。而且通過(guò)流量計(jì)的流體體積示值是以渦輪葉輪轉(zhuǎn)數(shù)為基準(zhǔn)的。
渦輪流量計(jì)的總體原理框圖如下圖1所示。
 
渦輪流量計(jì)具有精度高、無(wú)零點(diǎn)漂移、高量程比、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。由于渦輪流量計(jì)采用的是高質(zhì)量的軸承和獨(dú)特的導(dǎo)流片,大大增強(qiáng)了它的抗磨損性能,而且還能夠在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)不失真。另外,渦輪流量計(jì)采用的是脈沖輸出信號(hào),所以容易對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。同時(shí),渦輪流量計(jì)采用了**的超低功耗單片微機(jī)技術(shù),使得整體的功能增強(qiáng)、功耗也降低了,從而使它的各項(xiàng)性能也更加優(yōu)越了。渴輪流量計(jì)的葉輪具有防腐的效果,外部采用的也是全不銹鋼結(jié)構(gòu),本身具有較強(qiáng)的抗磁干擾和振動(dòng)能力,大大增強(qiáng)了儀表的使用年限。渦輪流量計(jì)的維修也相當(dāng)容易,而且其內(nèi)部含有自整流的結(jié)構(gòu),小型輕巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以在很短的時(shí)間內(nèi)將其組合完成。通過(guò)上述對(duì)渦輪流量計(jì)特點(diǎn)的介紹,我們知道,渦輪流量計(jì)的各項(xiàng)性能的比較優(yōu)越,且功能較強(qiáng)大,所以,渦輪流量計(jì)的應(yīng)用也相當(dāng)?shù)?*,例如,石油、天然氣、液化氣和低溫流體等。我國(guó)西氣東輸一線、二線和川氣東輸管線上也大量的使用渦輪流量計(jì)進(jìn)行貿(mào)易計(jì)量,顯然,渦輪流量計(jì)已經(jīng)成為了優(yōu)良的天然氣流量計(jì)。
 
二、渦輪流量計(jì)在天然氣流量計(jì)量中的應(yīng)用
隨著我國(guó)天然氣工程的蓬勃發(fā)展,渦輪流量計(jì)正**的應(yīng)用于天然氣貿(mào)易結(jié)算過(guò)程中。利用渦輪流量計(jì)計(jì)量天然氣流量之前,首先要安裝渦輪流量計(jì),安裝渦輪流量計(jì)之前,要確認(rèn)輸氣管線是清潔的,且沒(méi)有水、臟污等這些能夠?qū)u輪葉片和渦輪流量計(jì)機(jī)械部分造成損壞的雜質(zhì),如果被測(cè)天然氣中含有雜質(zhì),必須要添加過(guò)濾器,防止渦輪流量計(jì)損壞。渦輪流量計(jì)在安裝的時(shí)候應(yīng)該要保持水平,盡量不要垂直安裝,如果天然氣管道中含有水,則渦輪流量計(jì)要傾斜擺放,保證天然氣能夠從流量計(jì)中出來(lái)。天然氣的傳輸方向要與渦輪流量計(jì)上注的方向一致,不得反方向安裝。一般推薦在渦輪流量計(jì)的入口和出口端各加接一段直管,入口端長(zhǎng)度要不小于10倍管段內(nèi)徑,出口端長(zhǎng)度不小于5倍管段內(nèi)徑,或者可以在阻流設(shè)備與渦輪流量計(jì)之間安裝整流器。當(dāng)天然氣進(jìn)入流量計(jì)時(shí),首先要經(jīng)過(guò)氣體渦輪流量計(jì)內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)流體并加速。在流體的作用下,渦輪葉片會(huì)與流體流向形成一定角度,這個(gè)時(shí)候渴輪就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩需要克服阻力力矩和摩擦力矩之后オ能帶動(dòng)渦輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、阻力力矩和摩擦力矩達(dá)到平衡時(shí),渦輪的轉(zhuǎn)速就會(huì)恒定。而且渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度與流量成線性關(guān)系。葉輪的轉(zhuǎn)速經(jīng)一副齒輪減速,同時(shí)由一個(gè)密封的磁性耦合器件將轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)傳到儀表外部的機(jī)械式計(jì)數(shù)器。利用電磁感應(yīng)原理,通過(guò)旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片**導(dǎo)磁體周期性地改變磁阻,從而在線圈兩端感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號(hào),測(cè)出脈沖信號(hào)的頻率便得到流量的大小。渦輪流量計(jì)要與流量計(jì)算機(jī)配套使用,流量計(jì)算機(jī)中含有溫度、脈沖、壓力檢測(cè)通道并配有各種通訊接口。
 
三、渦輪流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題及相關(guān)建議
由于各種因素的影響,渦輪流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中還是存在一些問(wèn)題的。常見(jiàn)的問(wèn)題有:無(wú)信號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)速度忽慢忽快、渦輪流量計(jì)不計(jì)數(shù)、負(fù)偏差增加(準(zhǔn)確度降低)以及設(shè)計(jì)流量與實(shí)際流量不匹配等等。針對(duì)上述問(wèn)題可以提出如下建議：
(1)、對(duì)于無(wú)信號(hào)的情況,要先檢査電源,檢査電源沒(méi)問(wèn)題后再對(duì)渦輪流量計(jì)本身進(jìn)行檢査,并判斷是一次儀表還是二次儀表的故障,如果二次儀表沒(méi)有問(wèn)題,則檢査信號(hào)線是否正確連接,如果仍然無(wú)信號(hào)輸出,也有可能是流體的流速太慢或者傳感器出現(xiàn)了問(wèn)題,導(dǎo)致檢測(cè)不到信號(hào)。
(2)、對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)速度忽慢忽快的情況,首先可以通過(guò)調(diào)整儀表系數(shù)來(lái)控制速度,如果儀表系數(shù)變化較大,也可以檢査插入桿深度是否恰當(dāng),大多數(shù)情況下,是由于葉輪無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),流量計(jì)內(nèi)部含有污物,可以使用鹽酸來(lái)清洗污物。
(3)、對(duì)于渦輪流量計(jì)不計(jì)數(shù)的情況,可能是由于電源或者開(kāi)關(guān)接觸不良導(dǎo)致的,所以要對(duì)渦輪流量計(jì)內(nèi)部的器件進(jìn)行檢査,檢査各個(gè)部件是否出現(xiàn)故障,如果出現(xiàn)了故障,要及時(shí)修理或更換零件。
(4)、作為速度式流量計(jì),隨著運(yùn)行時(shí)間的增加(通常在運(yùn)行兩年后),內(nèi)部軸承會(huì)逐漸磨損,容易造成葉輪轉(zhuǎn)速變慢(與正常相比),計(jì)量負(fù)偏差増大,從而引起計(jì)量偏少的現(xiàn)象,對(duì)大流量的計(jì)量影響尤為突出。建議改善方式:與生產(chǎn)廠家及代理商積極溝通,進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)或者干脆定期更換軸承。
(5)、考慮到,在具體生產(chǎn)中,常常會(huì)遇到設(shè)計(jì)流量與實(shí)際流量不匹配的問(wèn)題:要么設(shè)計(jì)流量過(guò)大,起步流量高,投產(chǎn)后造成小流量時(shí)不能正常計(jì)量甚至不計(jì)量(俗稱(chēng)“大馬拉小車(chē)”);要么設(shè)計(jì)流量過(guò)小而造成過(guò)載運(yùn)行甚至流量計(jì)損壞(俗稱(chēng)“小馬拉打車(chē)”)。避免上述問(wèn)題的發(fā)生,需要在儀表選型前,充分掌握下游用氣單位及用氣設(shè)備的負(fù)荷情況,考慮到相關(guān)的影響因素:同時(shí),運(yùn)行中隨著用氣情況的變化對(duì)計(jì)量表也要作相應(yīng)調(diào)整。這些也是對(duì)輸差控制的一項(xiàng)重要手段。
 
四、結(jié)束語(yǔ)
作為貿(mào)易計(jì)量?jī)x表,利用渦輪流量計(jì)進(jìn)行天然氣流量計(jì)量,在我國(guó)天然氣流量計(jì)量中的應(yīng)用已相當(dāng)?shù)?*。因此,需要進(jìn)行規(guī)范化管理:建立相應(yīng)運(yùn)行檔案,定期對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),按時(shí)查看其安全性和運(yùn)行狀態(tài),嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,執(zhí)行法定周期檢定制度,確保渦輪流量計(jì)安全正常運(yùn)行。