在天然氣流量測量中，渦輪流量計的工作特性及有關要點。

對天然氣生產企業而言，*測量天然氣流量是關系到企業進行部門經濟分析，降低天然氣生產成本的重要因素。企業經濟效益的直接影響，倍受供需雙方關注。在日益緊張的能源供需關系下，人們越來越關注尋找一種*、適應性強的天然氣流量計量流量計，以維護企業利益。通過對氣體渦輪流量計的原理及工作特性的分析，對其在選擇、安裝、使用過程中應注意的問題進行分析.從實際應用中與旋流式流量計進行對比測量，分析氣體渦輪流量計在流量波動較大情況下的適應性及應注意的問題。

渦輪機流量計

氣體渦輪流量計由于其重復性好、范圍較廣、精度較高等特點，在天然氣商業計量中占有重要地位。當前，西氣東輸正在建設中，中小型站場均選用DN50-200mm渦輪流量計。從2001年起，我處還陸續引進了10多臺不同廠家、不同規格的氣輪機流量計。

渦輪流量計的工作特性。

(1)運作方式。

渦流流量計由渦輪流量傳感器和顯示儀表兩部分組成，它通過安裝在流體中的葉輪來感知流體的平均速度，來測量流體的流量。葉片的轉速與流量成正比，通常是通過安裝在外殼上的檢測裝置來測量的。

儀器因數由流量校驗設備得出，但要注意儀器系數的校驗條件為參考條件，如果使用時偏離這個條件，則系數會發生變化；傳感器類型、管道安裝條件以及流體物性參數的情況也會發生變化。

(2)工作特征。

一qv曲線稱為渦輪流量計的特征曲線。從理論上講，K一qv關系應該是一條直線，但實際上，由于流體在不同的流動狀態下，阻力產生機理不同，效果也不同，因此特性曲線就成了曲線形狀，

儀器參數可以分為兩個部分：線性部分和非線性部分。該特性受軸承摩擦、流體粘性阻力等影響較大。在流量低于傳感器的下限流量時，儀表系數隨流量變化很快。壓損與流量的平方近似關系。直線段約為工作段的2/3，其特性與傳感器結構尺寸、流體粘性有關。儀器儀表系數K隨流量的變化而有所變化，但變化較小，通常稱之為流量計的測量精度。

渦輪流量計的選型。

從渦輪機流量計的工作特點來看，應特別注意保證渦輪流量計的高精度、高重復性以及在使用中良好的穩定性，正確選擇、安裝和使用是關鍵。

渦輪機流量計的特性易受介質物性和流體流動特性的影響，愈為高*度，其影響越敏感。如介質臟污、結垢使葉片和通道發生變化，流量計的特性也隨之改變；軸承磨損引起特性偏差等。流速分布和流體脈動等都會對流體流動特性產生影響，保持儀表校驗時的參考流動條件，否則就需要做相應的修改或在現場實施在線校準，以獲得實際的流量計特性。

三、汽輪機流量計的安裝。

渦輪機流量計安裝方便維修、管道無振動、無強電磁干擾和熱輻射影響的場所。

(1)直管段。

由于渦輪流量計對流量和旋轉流量的分布畸變很敏感，所以進人傳感器需要充分開發管流，所以要根據其上游的阻流件類型配置必要的直管段或整流器。如果上游的阻流部分不確定，通常推薦上游直管段的長度不小于20D，下游直管長度不小于5D，如果安裝空間不足，可以在阻流件與傳感器之間安裝整流器。

(2)屏蔽。

發射機的電源線采用金屬屏蔽線，并保證接地可靠。供電是24V直流、650Ω阻抗。

(3)保護措施。

傳感器安裝在戶外，應采取避光、防雨的措施。渦輪機流量計安裝時，前后管的法蘭盤都要水平，否則應力對流量計影響很大。確保氣流方向與儀表殼體箭頭方向一致，不得裝反。

(4)過濾。

渦輪機流量計對被測介質的清潔要求很高，通過安裝過濾器來適應污垢介質，但也會帶來壓損增大、維護增加等副作用。

四、注意事項。

(1)環境狀況。

安裝點應選擇避免管道振動，避免強磁場和熱輻射影響的場所。

(2)在安裝渦輪流量計之前，要清洗管道。

根據氣流的潔凈程度，定期掃管的流程，掃管時所用的流體流向、流量、壓力、溫度等都要符合渦流流量傳感器的規定，否則會造成*度下降甚至損壞。

(3)在裝運之前，先設定儀表系數。

經檢驗，確認儀表接線是否正確，接地良好，才能送電。

(4)拆裝流量計時，不得與磁感應部件相撞。

(5)啟閉閥應盡可能平。

嚴格禁止傳感器受到高速流體的沖擊，以保證傳感器的精度。

五、汽輪機流量計的應用。

從2001年開始陸續引進Daniel,Elster,Ac-taris等幾個品牌的氣體渦輪流量計，作為計量儀表的標準通徑范圍DN50。長時間使用，性能穩定，有較高的準確性。通過實例分析了孟家配氣站采用的ActarisTZ型渦輪流量計和TDS型旋渦流量計的對比。

1)對比曲線。

我們處孟家配氣站ACTARISTZ806250渦輪流量計與原TDS一SOB旋進旋渦流量計串接對比，自2003年5月12日安裝至6月30共49天，比對百分量如圖3。如圖3所示，兩者的相對差值基本高于2%，平均值為2.67%。在圖4中給出了兩種流量計的誤差特性曲線。

(2)現場條件和主要誤差因素。

計量器的用戶屬性為民用氣和工業氣體，工況壓力為O.5MPa(*壓力)，此時渦輪流量計的流量范圍是(100一2000)m3/h,TDS為(50一650MPa)m3/h。單是民用氣，日用氣量約3000m3左右；加上工業天然氣，日用氣量約為13000m3左右。工業用氣在此期間是間斷性用氣，因此用氣量波動大，低2300m3/d，高達18000m3/d。所以，我們可以簡單地推算這兩個工作點：

以10000m3/d計算工業用氣量，

每小時的流量是：10000=24=417m3/h。

①汽輪機流量計的工作點。

民用氣低峰時，約21%；

居民天然氣峰值時，為44%左右。

②旋轉旋渦式流量計的工作點。

民用氣低峰率約為64%；

天然氣的峰值水平，在135%左右。

實踐中，渦輪流量計在用氣高峰和低峰時刻都在可測范圍內，但在高峰時，流量已經超過了旋進旋渦輪量儀的測量上限，有相當一部分氣量沒有計人，表現為渦輪流量計的計量值比旋進旋渦高許多。因此二者的比百分量較高，主要是由工作點的選擇和兩個儀器的基本誤差引起的。

六、結論。

(1)汽輪機流量計程比寬，有效測量間隔大，更適合流量變化大的場合；

(2)在選用氣輪機流量計時，要注意長期工作點數應高于20%qmax；

(3)上游直管段盡可能大于20D，避免旋渦對葉輪旋轉的影響；

(4)使用時應選用外置手動潤滑油泵，即使兩個軸承均為潤滑，且傳動機構均為完全密封，但氣體渦輪流量計對氣質要求較高，因此更能保證渦輪的精度和使用壽命；

(5)氣門開閉應盡可能平緩，好采用“二段開，二段合”的方式，防止葉輪受流體突然沖擊而損壞；

(6)保持濾網暢通，通過其入口、出口壓力表讀數差的增大判斷是否被雜質堵塞并及時清除，否則嚴重的堵塞會降低流量；

(7)氣體渦輪流量計具有高靈敏度、重復性好、范圍寬、準確度高、維護量少、有推廣應用價值的流量儀表。