近年來，隨著各行業(yè)對成本核算、貿(mào)易往來、節(jié)約能源、自動控制等工作的重視，用戶對流量測量的需求日益增多， 同時對流量計(jì)的測量精度、量程比、適用介質(zhì)等技術(shù)指標(biāo)提出了越來越高的要求。由于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)遍布于整個城市，考慮 到供氣安全、管道的沿程壓力損失等問題，管道中的介質(zhì)（液化天然氣、煤制氣）一般壓力較低、流速不高，因此其流量測 量有固有的特殊性?；诖?，本文主要?dú)怏w渦輪流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行研究。

隨著我國天然氣工業(yè)的快速發(fā)展，用于天然氣計(jì)量的流 量計(jì)數(shù)量日益增多，天然氣貿(mào)易計(jì)量直接涉及到貿(mào)易雙方巨 大的經(jīng)濟(jì)利益，因此，確保流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度也就成為了 供需雙方關(guān)注的焦點(diǎn)。

1.渦輪流量計(jì)的原理

渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，利用氣體推動流量計(jì) 葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度與流體體積流量成正比，根據(jù)電 磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同步轉(zhuǎn)動的葉輪上感應(yīng)出與 流體體積流量成正比的脈沖信號，經(jīng)運(yùn)算處理得出體積流量。 其測量精度較高，準(zhǔn)確度等級可達(dá)到0.5級、1.0級、1.5 級；量程比寬，一般為1： 10測量范圍寬；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧， 裝維護(hù)方便前后直管段要求較低，可用于中、高壓計(jì)量。

2.渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)

渦輪流量計(jì)是一種有很多優(yōu)點(diǎn)的流量儀表歸納起來，它 有如下特點(diǎn)：（1)準(zhǔn)確度高。渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度在 (0.5-0. 1)%左右，在線性流量范圍內(nèi)，即使流量發(fā)生變化，

累積流量準(zhǔn)確度也不會降低，并且在短時間內(nèi)，渦輪流量計(jì) 的再現(xiàn)性可達(dá)0.05%。(2)量程比寬。渦輪流量計(jì)的量程比 可達(dá)8-10，在同樣口徑下，渦輪流量計(jì)的最大流量值大于很 多其它流量計(jì)。（3)適應(yīng)性強(qiáng)。渦輪流量計(jì)可以做成封閉結(jié) 構(gòu)，其轉(zhuǎn)速信號是非接觸測量，所以容易實(shí)現(xiàn)耐高壓設(shè)計(jì)。 如果流量計(jì)的渦輪和軸承選擇耐高溫、熱膨脹系數(shù)小的材料， 就可以在較寬的溫度范圍內(nèi)使用。（4)數(shù)字信號輸出。渦輪 流量計(jì)輸出為與流量成正比的脈沖數(shù)字信號，它具有在傳輸 過程中準(zhǔn)確度不降低、易于累積、易于送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu) 點(diǎn)。

3.誤差的產(chǎn)生及消除

渦輪流量計(jì)同樣存在以下缺點(diǎn)：有可動部件，易于損壞， 關(guān)鍵件軸承易磨損，抗臟污能力差，對介質(zhì)的干凈程度要求 較高，難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗(yàn)。造成誤差的 原因有：計(jì)量表自身質(zhì)量問題，設(shè)計(jì)選型不合理，安裝不到 位，運(yùn)行中維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)取?/span>

(1)合理選型，由于渦輪流量計(jì)渦輪慣性的存在，在 流量波動頻繁的場合不宜使用，否則會降低計(jì)量精度。要比 較準(zhǔn)確地估計(jì)用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定 流量計(jì)的規(guī)格。從渦輪流量計(jì)誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使 流量計(jì)的工作流量范圍20%Qmax-80%Qmax (Qmax為流量計(jì)的 最大流量）。（2)氣體渦輪流量計(jì)前必須安裝過濾器；應(yīng)保 持過濾器暢通，若發(fā)現(xiàn)過濾器堵塞（可憑過濾器進(jìn)出壓差來 判斷）時，應(yīng)及時對過濾器進(jìn)行清洗，若未配差壓計(jì)的每月 清洗一次。（3)渦輪流量計(jì)對上、下游直管段有一定要求。 對于工業(yè)測量，一般要求上游10D，下游5D的直管長度。為 消除二次流動，最好在上游端加裝整流器。若上游端能保證 有10D左右的直管段，并加裝整流器，可使流量計(jì)的測量準(zhǔn) 確度達(dá)到標(biāo)定時的準(zhǔn)確度等級.尤其是表前有縮徑或半開閥 門的情況。安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計(jì)與管路 軸線目測不得有明顯偏差，不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。

4.渦輪流量計(jì)的應(yīng)用

為了使檢定合格的渦輪流量計(jì)在現(xiàn)場正常運(yùn)行，需要注 意以下幾方面的問題。

4.1天然氣介質(zhì)對渦輪流量計(jì)的影響

1)在實(shí)際使用過程中，渦輪流量計(jì)經(jīng)常會出現(xiàn)臟污情 況，從而影響流量計(jì)葉輪的轉(zhuǎn)動，如不進(jìn)行處理，就會影響 流量計(jì)脈沖輸出。2)表體內(nèi)壁及上游直管段的表面粗糙度 變化引起流速分布的變化，從而影響流量計(jì)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定 性。不同廠家的渦輪流量計(jì)的傳感器敏感程度各不相同。一 般來說，臟污堆積對口徑小的渦輪流量計(jì)較之口徑大的渦輪 流量計(jì)的影響更大。

4.2工況條件對渦輪流量計(jì)的影響

由于渦輪流量計(jì)渦輪慣性的存在，在流量波動頻繁的場 合不宜使用，否則會降低計(jì)量精度。同時，要比較準(zhǔn)確地估 計(jì)用氣量的峰谷值和介質(zhì)的壓力情況，正確確定流量計(jì)的規(guī) 格。從渦輪流量計(jì)誤差特性曲線可以看出，應(yīng)使流量計(jì)的工 作流量范圍在20%Qmax?80%Qmax (Qmax為流量計(jì)的最大流 量）之間。當(dāng)被測介質(zhì)流量小于所選流量計(jì)的20%Qmax以下 時，介質(zhì)流體在管道中流速遲緩處于層流狀況，流量計(jì)的測 量線性變差，難以達(dá)到用戶要求的計(jì)量精度。當(dāng)介質(zhì)工況流 量大于所選流量計(jì)的80%Qmax時，渦輪轉(zhuǎn)速將變的很快，減 速軸承和支架的磨損會影響渦輪流量計(jì)的使用壽命。

4.3渦輪流量計(jì)在安裝中的要求

1)介質(zhì)流體流速分布不對稱和旋渦流是影響渦輪流量 計(jì)測量精度的重要原因，要清除流速不對稱和旋渦流則需要 在渦輪流量計(jì)前端有足夠長的直管段。2)渦輪流量計(jì)的安 裝位置不能有激烈的機(jī)械震動和強(qiáng)的電磁干擾。3)渦輪流 量計(jì)安裝時，密封墊不得突入管道中，流量計(jì)與管路軸線目 測不得有明顯偏差。不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力。

4.4帶機(jī)械讀數(shù)渦輪流量計(jì)的要求

對于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的渦輪流量計(jì)，除抄取標(biāo)況體 積值之外，同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與修正儀上的工況流 量是否一致，兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。

4.5流量計(jì)拆卸要求

工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計(jì)，然后用干凈的布把流量 計(jì)兩端包好，防止污物、鐵屑等落入流量計(jì)將渦輪葉片損壞。

4.6流量計(jì)的日常檢查

為保證渦輪流量計(jì)長期正常工作，應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行檢 查，監(jiān)測葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時卸下檢查傳感器 內(nèi)部零件，渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片損壞的，必須維修更換， 并重新檢定。

4.7流量計(jì)的日常維護(hù)

有潤滑油或清洗液注入口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入 潤滑油或清洗液，保證葉輪良好運(yùn)行。在無潤滑油情況下長 期連續(xù)運(yùn)行，勢必造成致命磨損，阻尼力增加而導(dǎo)致運(yùn)行變 慢，計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命。

5.結(jié)語

為保證氣體渦輪流量計(jì)的現(xiàn)場計(jì)量性能，需要正確使用 流量計(jì)，并進(jìn)一步深入研宄不同介質(zhì)和壓力標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定渦 輪流量計(jì)的差異，以及影響渦輪流量計(jì)測量誤差的關(guān)鍵因素， 以指導(dǎo)現(xiàn)場流量計(jì)的使用，保證流量計(jì)現(xiàn)場計(jì)量量值的準(zhǔn)確

可靠。