氣體渦輪流量計在天然氣方面的運用

隨著我國天然氣工程的蓬勃發展，渦輪流量計正廣泛的應用于天然氣貿易結算過程中。 利用渦輪流量計計量天然氣流量之前，首先要安裝渦輪流量計，安裝渦輪流量計之前，要確 認輸氣管線是清潔的， 且沒有水、 臟污等這些能夠對渦輪葉片和渦輪流量計機械部分造成損 壞的雜質，如果被測天然氣中含有雜質，必須要添加過濾器，防止渦輪流量計損壞。渦輪流量計在安裝的時候應該要保持水平，盡量不要垂直安裝，如果天然氣管道中含有水，則渦輪流量計要傾斜擺放， 保證天然氣能夠從流量計中出來。 天然氣的傳輸方向要與渦輪流量計上 標注的方向一致， 不得反方向安裝。 一般推薦在渦輪流量計的入口和出口端各加接一段直管， 入口端長度要不小于10倍管段內徑，出口端長度不小于5倍管段內徑，或者可以在阻流設 備與渦輪流量計之間安裝整流器。

 當天然氣進入流量計時，首先要經過氣體渦輪流量計內部特殊結構的前導流體并加速。 在流體的作用下，渦輪葉片會與流體流向形成一定角度，這個時候渦輪就會產生轉動力矩， 這個轉動力矩需要克服阻力力矩和摩擦力矩之后才能帶動渦輪開始轉動。 當轉動力矩、 阻力 力矩和摩擦力矩達到平衡時，渦輪的轉速就會恒定。而且渦輪轉動速度與流量成線性關系。 葉輪的轉速經一副齒輪減速， 同時由一個密封的磁性耦合器件將轉動的趨勢傳到儀表外部的 機械式計數器。利用電磁感應原理，通過旋轉的渦輪葉片頂端導磁體周期性地改變磁阻，從 而在線圈兩端感應出與流體體積流量成正比的脈沖信號， 測出脈沖信號的頻率便得到流量的 大小。 渦輪流量計要與流量計算機配套使用， 流量計算機中含有溫度、 脈沖、 壓力檢測通道， 并配有各種通訊接口。

由于各種因素的影響， 渦輪流量計在實際應用的過程中還是存在一些問題的。 常見的問題 有：無信號、運轉速度忽慢忽快、渦輪流量計不計數、負偏差增加(準確度降低)以及設計流 量與實際流量不匹配等等。針對上述問題可以提出如下建議：

 (1)、對于無信號的情況，要先檢查電源，檢查電源沒問題后再對渦輪流量計本身進行 檢查，并判斷是一次儀表還是二次儀表的故障，如果二次儀表沒有問題，則檢查信號線是否 正確連接，如果仍然無信號輸出，也有可能是流體的流速太慢或者傳感器出現了問題，導致 檢測不到信號。

 (2)、對于運轉速度忽慢忽快的情況，首先可以通過調整儀表系數來控制速度，如果儀 表系數變化較大，也可以檢查插入桿深度是否恰當，大多數情況下，是由于葉輪無法運轉， 流量計內部含有污物，可以使用鹽酸來清洗污物。

 (3)、對于渦輪流量計不計數的情況，可能是由于電源或者開關接觸不良導致的，所以 要對渦輪流量計內部的器件進行檢查，檢查各個部件是否出現故障，如果出現了故障，要及 時修理或更換零件。

 (4)、作為速度式流量計，隨著運行時間的增加（通常在運行兩年后） ，內部軸承會逐漸 磨損，容易造成葉輪轉速變慢（與正常相比） ，計量負偏差增大，從而引起計量偏少的現象， 對大流量的計量影響尤為突出。建議改善方式：與生產廠家及代理商積極溝通，進行有針對 性的維護或者干脆定期更換軸承。

 (5)、考慮到，在具體生產中，常常會遇到設計流量與實際流量不匹配的問題：要么設 計流量過大，起步流量高，投產后造成小流量時不能正常計量甚至不計量（俗稱“大馬拉小 車” ） ；要么設計流量過小而造成過載運行甚至流量計損壞（俗稱“小馬拉打車” ）。避免上述 問題的發生，需要在儀表選型前，充分掌握下游用氣單位及用氣設備的負荷情況，考慮到相 關的影響因素；同時，運行中隨著用氣情況的變化對計量表也要作相應調整。這些也是對輸 差控制的一項重要手段。