氣體超聲波流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用

特立

內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院 內(nèi)蒙古呼和浩特 010020

天然氣計(jì)量是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作，是物料管理和能源管理的重要保障，可以為財(cái)務(wù)結(jié)算、物資交換和效益分析中提供可靠依據(jù)，同時(shí)全方位監(jiān)管工作全過(guò)程，確保生產(chǎn)活動(dòng)安全有序進(jìn)行。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新，為了滿足持續(xù)增長(zhǎng)的計(jì)量要求，結(jié)合不同氣體流量計(jì)原理和特點(diǎn)，靈活運(yùn)用到實(shí)處，切實(shí)提升天然氣計(jì)量質(zhì)量，為后續(xù)相關(guān)工作提供堅(jiān)實(shí)保障。

1 氣體超聲波流量計(jì)的運(yùn)行原理和特點(diǎn)

氣體超聲波流量在天然氣計(jì)量中應(yīng)用，有助于提升計(jì)量精準(zhǔn)度，為后續(xù)相關(guān)工作開展提供可靠依據(jù)。氣體超聲波流量在實(shí)際應(yīng)用中，依托于兩個(gè)相向傳感器，實(shí)現(xiàn)超聲波的收發(fā)，每個(gè)傳感器都有信號(hào)發(fā)射和接收功能，超聲波在流體和管壁中按照一定角度傳播；流體速度會(huì)對(duì)超聲波聲脈沖傳播帶來(lái)影響，上游傳感器向下游傳感器，聲速度逐漸變快，反之升速度抵消一定流體速度，速度變慢，上下游傳播時(shí)間凈時(shí)間差同流速成正比。此種裝置技術(shù)靈敏度高，可以滿足低流量和低流速需要[1]。

2 氣體超聲波流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)分析

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化背景下，天然氣作為一種重要的經(jīng)濟(jì)能源，關(guān)乎到國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)?？v觀當(dāng)前天然氣計(jì)量中應(yīng)用的流量計(jì)類型來(lái)看，包括渦輪流量計(jì)、超聲流量計(jì)和孔板流量計(jì)幾種。

渦輪流量計(jì)。實(shí)際使用中存在一定局限性，容易受到介質(zhì)物性和流體流動(dòng)性影響，精度要求越高，影響越大，如介質(zhì)上有臟污，通道有所改變，流量計(jì)特性也會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化。流體流動(dòng)特性有層流速度分布影響，具體運(yùn)行前要做好儀表設(shè)備矯正檢驗(yàn)，結(jié)合流動(dòng)條件來(lái)調(diào)整，規(guī)避一標(biāo)系數(shù)變化，獲取真實(shí)、可靠的流量計(jì)特性[2]。

孔板流量計(jì)。操作簡(jiǎn)單、容易復(fù)制和運(yùn)行性能高，成本低，可以滿足長(zhǎng)期收會(huì)用需求。孔板流量計(jì)輸出模擬信號(hào)，重復(fù)性小、壓損大，但是現(xiàn)場(chǎng)安裝流程繁瑣，技術(shù)要求更高，容易受到眾多因素影響到最終精度。

氣體超聲波流量計(jì)。沒有壓損、阻礙物和可動(dòng)部件，使用范圍廣，可以避免溫度、組分變化以及氣體壓力等因素影響，同時(shí)具有運(yùn)行精度高和重復(fù)性好的優(yōu)勢(shì)，可以更好的滿足天然氣計(jì)量要求[3]。但是，此種裝置價(jià)格較高，會(huì)增加天然氣計(jì)量成本，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇。

3 天然氣計(jì)量中氣體超聲波流量計(jì)的應(yīng)用要點(diǎn)

氣體超聲波流量計(jì)優(yōu)勢(shì)突出，在天然氣計(jì)量中應(yīng)用，有著其他流量計(jì)無(wú)法媲美的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際應(yīng)用中可能受到多種因素影響到計(jì)量結(jié)果，制約后續(xù)工作開展。針對(duì)其中的問(wèn)題，需要結(jié)合實(shí)際情況把握應(yīng)用要點(diǎn)，靈活在天然氣計(jì)量中應(yīng)用，保證計(jì)量結(jié)果精準(zhǔn)度。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 選擇合理的氣體超聲波流量計(jì)型號(hào)

天然氣計(jì)量中應(yīng)用氣體超聲波流量計(jì)，應(yīng)契合實(shí)際情況明確具體的檢測(cè)范圍，選擇合適的氣體超聲波流量計(jì)型號(hào)[4]。氣體超聲波流量計(jì)即便具有檢測(cè)范圍廣的優(yōu)勢(shì)，但仍然會(huì)受到客觀因素影響，所以為了保證計(jì)量精度，需要結(jié)合天然氣管道流速情況合理選型，避免超高限或超低限運(yùn)行情況出現(xiàn)。與此同時(shí)，還要關(guān)注聲波干擾源因素的不良影響，如果裝置超聲波頻率與氣體超聲波流量計(jì)運(yùn)行頻率接近，則會(huì)不同程度上影響到天然氣計(jì)量結(jié)果精準(zhǔn)度。

3.2 規(guī)范化安裝氣體超聲波流量計(jì)

氣體超聲波流量計(jì)是否可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保證最終的天然氣計(jì)量結(jié)果精準(zhǔn)度，需要依據(jù)規(guī)范要求規(guī)范化安裝，遵循標(biāo)準(zhǔn)展開工作，保證氣體超聲波流量計(jì)正常運(yùn)行。需要注意的是，氣體超聲波流量計(jì)應(yīng)水平安裝，主要是由于天然氣含液量多位置，計(jì)量管段適量高出上下游管道，順利帶走凝析的液體[5]。如果天然氣含有一定固體粉塵，需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，重新安裝過(guò)濾器，避免雜質(zhì)沉積在換能器表面出現(xiàn)故障，充分發(fā)揮氣體超聲波流量計(jì)優(yōu)勢(shì)。

3.3 定期維護(hù)氣體超聲波流量計(jì)

氣體超聲波流量計(jì)長(zhǎng)期使用中，受到外部環(huán)境和操作不規(guī)范影響，會(huì)導(dǎo)致氣體超聲波流量計(jì)出現(xiàn)一定程度磨損、老化，加之使用前未能有效校準(zhǔn)，致使誤差較大，影響最終計(jì)量結(jié)果精準(zhǔn)、可靠。所以，應(yīng)該定期對(duì)氣體超聲波流量計(jì)維護(hù)保養(yǎng)，分析氣體超聲波流量計(jì)具體使用條件，定期檢查和清理其中的雜質(zhì)，同時(shí)檢查連接件是否牢固，避免滲漏問(wèn)題出現(xiàn)，為后續(xù)氣體超聲波流量計(jì)正常使用奠定基礎(chǔ)。

3.4 裝置的故障診斷測(cè)試

氣體超聲波流量計(jì)使用中，如果流量變動(dòng)較大，可以立足實(shí)際情況選擇對(duì)比分析方法，探究故障產(chǎn)生的原因，是天然氣流量變化還是儀器設(shè)備故障導(dǎo)致，便于針對(duì)性的解決故障。如果缺少其他流量對(duì)比分析，檢查氣體超聲波流量計(jì)的換能器參數(shù)，結(jié)合經(jīng)常食用的環(huán)境，考慮外夾式超聲波流量計(jì)使用因素，提升校核準(zhǔn)確性，最大程度上消除裝置故障隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，天然氣計(jì)量工作專業(yè)性較強(qiáng)，為了保證計(jì)量結(jié)果精度，需要結(jié)合實(shí)際工作需要靈活選用，而氣體超聲波流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)較為突出，實(shí)際應(yīng)用中操作便捷、精度高，最大程度上規(guī)避客觀因素影響，但是要做好裝置的校準(zhǔn)和維護(hù)，減少故障幾率，為后續(xù)相關(guān)工作開展提供支持。