淺談燃氣流量計的選型

摘要：天然氣作為清潔能源，得到越來越廣發的使用，如何降低供銷差率是一個難題。影響供銷差率的因素有很多，流量計的選型是最為重要的因素之一。本文就燃氣流量計的選型，進行了一個淺顯的探討。

關鍵詞：降差；流量計；選型

城市環境日益惡化的今天，天然氣作為一種清潔能源，越來越得到廣泛的使用。近年來，我市的燃氣建設也有了長足的發展，但隨著銷氣量的日益增加，居高不下的供銷差率成為每一個燃氣職工頭疼的問題。影響差率的因素有很多，燃氣計量是否準確，選型是否合理在諸多因素中又是最為重要的。

城市燃氣所使用的流量計是多種多樣的，我們目前使用的主要有渦輪、腰輪、膜式。面對如此眾多品種的流量計，如何選擇合適的流量計，達到計量的精確，對供需雙方都很重要。

除了用戶用氣、安裝需要等情況，我們還要了解各類流量計的計量特點，包括其原理、精度、范圍度、壓力損失以及天然氣介質的壓力、溫度、清潔度等；同時還得考慮經濟因素。

針對我們日常所用的燃氣流量計，有針對性的對常用流量計的特點做一下介紹：

一、渦輪流量計

氣體渦輪流量計是一種測量封閉管道中燃氣及其他工業領域中無腐蝕性、低粘度氣體的速度式（氣體）流量儀表。具有測量精度高、重復性好、流通能力大，結構緊湊輕巧，安裝維護方便。同時，又可具備現場溫度壓力補償。經無線通電路進行遠距離傳送瞬時量、累計量和各種參數。它利用置于流體中的葉輪的旋轉角速度與流體流速成比例的關系。通過測量葉輪的轉速來反映通過管道的體積流量大小，是目前流量儀表中比較成熟的高精度儀表。當被測流體流過傳感器時在流體壓力的作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比例函數關系。葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值，檢測元件隨磁通量發生周期性變化，使之產生周期性的感應電動勢。即電脈沖信號，該信號經過放大器電路放大整形后送至顯示儀表，顯示氣體的瞬時流量和累計流量總值。

優點：1、高精度： 一般為δ=±1%～±1.5%。2、重復性：短期重復性可達0.05%～0.2%，正是由于具有良好的重復性如經常校準或在線校準可得極高精確度在貿易結算中是優選流量計。3、范圍度寬：大口徑可達40：1～10：1小口徑為6：1或5；1。4、結構緊湊輕巧安裝維護方便流通能力大。5、適用高壓測量儀表表體上不必開孔易制成高壓型儀表。

弱點：1、不適于測量脈動流和混和流。。流量計受來流流速分布畸變和旋轉流的影響較大，因此傳感器上下游側需設置較長直管段。如安裝空間有限要加裝流動調整器（整流器）以縮短直管段長度。

二、腰輪流量計：

氣體腰輪流量計，具有工作壓力范圍大，流量量程寬、精度高、體積小、安裝維修方便、使用可靠等特點，同時對介質的適應性強，可廣泛應用于天然氣，人工煤氣、墮性氣體、空氣等氣體的流量計量，是國內外城市煤氣、石油化工、科學研究等部門的理想流量計量儀表，對企業的現代化管理，經濟核算以及節約能源等方面起著重大作用。其工作原理為兩腰輪交替驅動。兩腰輪各轉動一周，共被送出四個“月牙形空間”的體積。腰輪轉動的周數，通過磁性聯軸器帶動流量計體外與流量計聯接的積算儀輸入裝置，使之得以記錄。

優點：

計量精度高

無接觸旋轉，避免了磨損，所以重復性好

計量精度不受流體狀態（震動、脈動）影響，流量計前后無須直管段，抗干擾能力強

1、壓力損失小，起步流量低，量程比寬。2、一旦發生故障，壓損急劇上升，有利于及時發現盡早排除減小損失

弱點：1、大規格儀表，體積大、笨重、拆裝不便2、根據介質情況，表前應加裝過濾器。

一旦發生卡表故障，會對用戶用氣造成影響。

三、膜式流量計：

利用氣體在表體內流動過程中的壓力差作為動力，由閥座、閥蓋的相對位置來控制氣體流向的分配。燃氣表的膜盒由左右相同的兩個氣體測量室組成，每個氣體測量室由一張柔軟的膜片將其分為兩個相同的小計量室。當分配的氣體依次進入四個小計量室，推動膜片自由的擺動，膜片組件的運動通過搖桿帶動連桿機構（雙曲柄搖桿機構）并使閥蓋做旋轉運動從而控制各計量室依次充氣和排氣，使燃氣表連續循環運動，同時連桿機構的偏心轉動齒輪通過齒輪的傳動驅動機械式單向計數器計數，最終通過計數器顯示燃氣表的排氣量。

膜式表又稱為皮膜表，適用于居民、機關、團體、賓館、小型供熱等用氣計量，具有精度高，動態范圍寬，壓損小，環境要求低等優點。民用皮膜體積較小，工業皮膜一般體積比較大，且皮膜表的承受壓力低。

根據影響燃氣流量計的種種特性因素，總結了一個表格，幫助對流量計選型分析。

是不是按照以上的步驟就可以對流量計進行選型了呢？在工作中，我們還要著重的考慮一個問題：流量計與用氣設備是否匹配。每種類型的不同型號的流量計都有各自的“流量——誤差特性曲線”（如圖2），我們要結合用戶用氣情況，參考“流量——誤差特性曲線”，進行流量計選型，最終達到計量準確的目的。

圖2 流量——誤差特性曲線

在流量計的選型中，流量計所帶用氣設備的用氣情況要滿足在流量計可測量范圍內，也就是流量計所示瞬時流量要在流量計規定的最小流量與最大流量之間。用氣設備正常運轉時流量計所示瞬時流量最好在0.6Qmax---0.8Qmax之間，這樣最能保證計量的準確度。

通過多年的燃氣工作經驗，總結出燃氣流量計的選型存在一個共同的問題：小流量段使用不當。流量計在選型階段往往考慮的是設備最大流量不超出流量計的上限流量，而對于用氣設備各個流量段的使用概率及其誤差區域未加考慮，這樣導致流量計使用中均未超出其流量上限，但是小流量段或常用流量段誤差偏大。

流量計選型過程，我們要了解流量計所安裝的環境，所帶燃氣設備的用氣大小，用氣性質，對供氣穩定性的要求等等多方面因素，結合各類流量計的不同的性能原理，進行綜合考慮進行流量計選型，除此以外，我們還要格外仔細了解用氣設備各流量點與流量計的匹配程度，選擇合適的流量計、合適的規格，保證使用流量點均落在誤差穩定區域。對于燃氣設備較多、且耗氣量差異很大的工商戶，應仔細核算使用流量與流量計量程，當一臺流量計無法兼顧大小流量時，可采用分路計量供氣。

正確地選擇儀表的規格，也是保證儀表使用壽命和準確度的重要一環。應特別注意靜壓及耐溫的選擇。儀表的靜壓即耐壓程度，它應稍大于被測介質的工作壓力，一般取1.25倍，以保證不發生泄漏或意外。量程范圍的選擇，主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過載，損壞儀表；選大了，有礙于測量的準確性。一般選為實際運行中最大流量值的1.2一1.3倍。

安裝在生產管道上長期運行的接觸式儀表，還應考慮流量測量元件所造成的能量損失。一般情況下，在同一生產管道中不應選用多個壓損較大的測量元件，如節流元件等。

總之，沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應的.不同的測量方式和結構，要求不同的測量操作、使用方法和使用條件.每種型式都有它特有的優缺點。因此，應在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎上選擇適于生產要求的，既安生可靠又經濟耐用的最佳型式.

參考文獻：

[1]蘇彥勛，李金海.流量計量.中國計量出版社，1991（10）

[2]石油液體和氣體計量的標準參比條件 GB/T17291—1998國家技術監督局發布

[3]膜式煤氣表計量檢定規程 JJG577—1994 國家技術監督局發布

[4]孫曉文.燃氣流量計選型對供銷差率的影響.燃氣與熱力，2008，（8）：B05-B06.