燃?xì)饬髁坑?jì)性能及管理措施探討

王超

（淄博港華燃?xì)庥邢薰荆?山東 淄博 255000）

燃?xì)饬髁坑?jì)作為傳統(tǒng)靶式流量計(jì)配合信息傳感器技術(shù)而研制的新一代力感應(yīng)靶式流量計(jì)， 使用性能優(yōu)異， 可以在復(fù)雜工況條件下長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定運(yùn)行工況， 當(dāng)前已得到廣泛使用， 是城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的重要組成部分。 與此同時(shí)， 現(xiàn)有燃?xì)饬髁坑?jì)型號(hào)種類多， 運(yùn)行狀態(tài)受到多方面因素影響， 如何選擇適宜型號(hào)燃?xì)饬髁坑?jì)， 并做到對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)使用全過(guò)程的有效把控， 是當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題， 也是推動(dòng)我國(guó)燃?xì)馐聵I(yè)穩(wěn)健發(fā)展的關(guān)鍵。

1 燃?xì)饬髁坑?jì)主要型號(hào)與性能質(zhì)量

1.1 羅茨流量計(jì)

羅茨流量計(jì)憑借進(jìn)出口間差壓值實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的，當(dāng)燃?xì)馔ㄟ^(guò)羅茨流量計(jì)時(shí)， 在差壓驅(qū)動(dòng)下對(duì)腰輪產(chǎn)生作用力， 驅(qū)動(dòng)腰輪高速旋轉(zhuǎn)， 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中持續(xù)排出計(jì)量室內(nèi)燃?xì)猓?最終通過(guò)配套積算器與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)燃?xì)怏w積計(jì)量目的。 相比于其他類型燃?xì)饬髁坑?jì)， 羅茨流量計(jì)有著計(jì)量精度高、 無(wú)需外部能源、 工作壓力與流量大的優(yōu)勢(shì)， 計(jì)量精度高優(yōu)勢(shì)在于燃?xì)饬鲬B(tài)情況下不對(duì)精度造成額外影響， 無(wú)需外部能源優(yōu)勢(shì)在于憑借燃?xì)馀懦鰰r(shí)所產(chǎn)生差壓來(lái)驅(qū)動(dòng)腰輪等部件運(yùn)行， 且一般情況下的工作壓力保持在0.6～1.2MPa區(qū)間內(nèi)， 高壓計(jì)的工作壓力超過(guò)2.0MPa， 滿足絕大多數(shù)場(chǎng)景的應(yīng)用需求。 同時(shí)， 羅茨流量計(jì)還存在易出現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死故障、 缺乏溫壓補(bǔ)償功能、 不易安拆、 體積大的局限性， 普遍選擇在羅茨流量計(jì)中額外安裝過(guò)濾器與智能溫壓補(bǔ)償器等配套裝置。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看， 標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)羅茨流量計(jì)的計(jì)量精度較高、 始動(dòng)流量較小、 氣質(zhì)要求適中、 使用壽命較長(zhǎng)， 劑量范圍在1 ～3000m3/h 區(qū)間內(nèi)， 量程比在20 ∶1 ～220 ∶1 區(qū)間內(nèi)， 多用于高中壓計(jì)量場(chǎng)景[1]。

1.2 渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)采取渦輪機(jī)構(gòu)感知燃?xì)膺\(yùn)行速度方法來(lái)計(jì)量燃?xì)怏w積， 燃?xì)怏w積與渦輪轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)正比關(guān)系， 渦輪轉(zhuǎn)速越快， 則燃?xì)怏w積越大。 相比于其他類型燃?xì)饬髁坑?jì)， 渦輪流量計(jì)有著適用范圍穩(wěn)定、計(jì)量精準(zhǔn)度高、 具備智能改造條件的優(yōu)勢(shì)， 當(dāng)前主要用于天然氣計(jì)量與液化石油氣計(jì)量中， 并在改造后具備在線溫壓補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)使用功能。 同時(shí)， 高精度渦輪流量計(jì)對(duì)運(yùn)行條件與環(huán)境較為敏感， 如果氣體密度、 氣體溫度與工作壓力值等條件發(fā)生改動(dòng)，都會(huì)在一定程度上影響計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確度， 因而需要額外采取補(bǔ)償措施， 以此減小外部條件對(duì)計(jì)量精度造成的影響。 例如， 在傳感器上下游部分額外加裝直管段， 在缺乏安裝空間情況下設(shè)置整流器。 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看， 渦輪流量計(jì)使用壽命較長(zhǎng)、 氣體要求嚴(yán)格、 價(jià)格較為昂貴、 始動(dòng)流量大、 計(jì)量精度高、 具備智能溫壓補(bǔ)償裝置， 一般情況下的計(jì)量范圍在2.5 ～6500m3/h 區(qū)間內(nèi)， 量程比在10∶1 ～50∶1 區(qū)間內(nèi)， 進(jìn)口表最大流量為25000m3/h， 采取數(shù)據(jù)脈沖頻率信號(hào)方式來(lái)傳遞計(jì)量數(shù)據(jù)， 并具備強(qiáng)大的抗干擾能力， 主要用于復(fù)雜環(huán)境中完成燃?xì)飧邏簻y(cè)量任務(wù)[2]。

1.3 膜式燃?xì)獗?/h3>

膜式燃?xì)獗聿稍谟?jì)量室內(nèi)安裝測(cè)量組件隔膜，憑借出入口間壓力差來(lái)提供驅(qū)動(dòng)力， 驅(qū)使燃?xì)庠诔鋈肟诔掷m(xù)交替運(yùn)動(dòng)， 最終把燃?xì)夥指魹槿舾捎?jì)量體積向外排放， 在排放期間控制計(jì)數(shù)器與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)來(lái)測(cè)量燃?xì)怏w積。 相比于其他類型燃?xì)饬髁坑?jì)， 膜式燃?xì)獗碛兄子诎惭b、 量程寬、 無(wú)需外部能源、 不易出現(xiàn)卡表等故障問(wèn)題、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)， 如無(wú)需額外安裝過(guò)濾器。 然而， 此類燃?xì)饬髁勘硗瑫r(shí)也存在著體積大、 量程小、 維護(hù)檢修操作繁瑣、 皮膜隨時(shí)間推移而持續(xù)張大的局限性， 當(dāng)前主要應(yīng)用于低壓計(jì)量場(chǎng)景當(dāng)中， 在長(zhǎng)時(shí)間使用后容易出現(xiàn)計(jì)量負(fù)誤差、 腐蝕、 滲漏等故障問(wèn)題。 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看， 膜式燃?xì)獗淼钠骄褂脡勖^短、 無(wú)法在狹長(zhǎng)開展維護(hù)檢修作業(yè)， 安裝要求適中， 未搭載配套智能溫壓補(bǔ)償器， 計(jì)量精度一般， 正常情況下的量程在0 ～160m3/h 區(qū)間范圍內(nèi)。 但此類燃?xì)饬髁坑?jì)的采購(gòu)價(jià)格較為低廉， 對(duì)燃?xì)馄焚|(zhì)與運(yùn)行條件要求較為寬泛， 量程比較大， 達(dá)到150∶1。

2 燃?xì)饬髁坑?jì)選型依據(jù)

2.1 壓力

以最大工作壓力作為燃?xì)饬髁坑?jì)選型的重要依據(jù)， 最大壓力是流量計(jì)裝置在常溫條件與遭受沖擊壓力時(shí)所能承受的極限壓力值， 如果實(shí)際工作壓力超過(guò)燃?xì)饬髁坑?jì)的極限承受范圍， 將由此引發(fā)裝置破損等一系列問(wèn)題出現(xiàn)， 存在質(zhì)量安全隱患。 目前，在高壓測(cè)量與中壓場(chǎng)景中， 主要選用羅茨流量計(jì)和渦輪流量計(jì)。 而在低壓測(cè)量場(chǎng)景中， 上述三類燃?xì)饬髁坑?jì)均可使用， 一般情況下選用采購(gòu)價(jià)格較為低廉的膜式燃?xì)獗砘蛄_茨流量計(jì)， 在計(jì)量精度、 始動(dòng)流量等方面存在特殊要求時(shí)也可使用價(jià)格較高的渦輪流量計(jì)。

2.2 流量

在以流量作為燃?xì)饬髁坑?jì)選型依據(jù)時(shí)， 需要綜合分析用氣設(shè)備運(yùn)行功率、 設(shè)備臺(tái)數(shù)、 燃?xì)鉁囟扰c壓力值等多項(xiàng)因素， 準(zhǔn)確計(jì)算系統(tǒng)在最大工況與最小工況時(shí)的流量值， 對(duì)比流量值計(jì)算結(jié)果與各類標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)燃?xì)饬髁坑?jì)運(yùn)行參數(shù)， 從而確定最終的裝置型號(hào)。 一般情況下， 需要在計(jì)算公式中導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體體積流量、 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)大氣壓力、介質(zhì)絕對(duì)溫度、 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體壓縮系數(shù)等多項(xiàng)參數(shù)來(lái)計(jì)算工況狀態(tài)下的氣體體積流量值。 此外， 考慮到燃?xì)饬髁坑?jì)在使用期間偶爾出現(xiàn)超量程使用狀況，如果用氣設(shè)備工況流量和燃?xì)饬髁坑?jì)最大流量值二者完全一致， 在出現(xiàn)超量程等突發(fā)狀況時(shí)， 可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備破損等問(wèn)題出現(xiàn)。 因此， 需要預(yù)留一定比例的冗余流量， 把設(shè)備最大工況流量值控制為70%左右燃?xì)饬髁坑?jì)流量值即可， 且燃?xì)饬髁坑?jì)最小流量值也需要明顯低于設(shè)備最小工況流量， 必要情況下， 則同時(shí)安裝多款燃?xì)饬髁坑?jì)， 各款流量計(jì)負(fù)責(zé)完成指定流量段的計(jì)量任務(wù)。

2.3 計(jì)量精度

不同場(chǎng)景下的燃?xì)饬髁坑?jì)精度要求存在明顯差異， 需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定計(jì)量精度要求， 在其基礎(chǔ)上選擇具體型號(hào)。 一般情況下， 對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)，由于燃?xì)庥昧枯^大， 需要安裝具備較高精度的流量計(jì)， 以羅茨流量計(jì)和渦輪流量計(jì)為主。 而對(duì)于居民戶流量計(jì)與工商戶流量計(jì)， 燃?xì)饬髁坑?jì)精度要求較為寬泛， 僅需滿足基本精度要求， 以膜式流量計(jì)為主， 偶爾選用價(jià)格適中的羅茨流量計(jì)。

2.4 安裝條件

考慮到現(xiàn)代燃?xì)饬髁坑?jì)有著結(jié)構(gòu)精密特征， 測(cè)量精度受到外部環(huán)境條件的明顯影響。 因此， 在燃?xì)饬髁坑?jì)選型環(huán)節(jié)， 工作人員需要前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察工作， 在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件正常時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)燃?xì)饬髁坑?jì)即可， 在現(xiàn)場(chǎng)存在高溫、 電磁輻射等惡劣條件時(shí)， 則根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選用具備良好耐熱、抗輻射、 防震等使用性能的燃?xì)饬髁坑?jì)。

2.5 過(guò)濾器與壓差溫度修正儀

為維持燃?xì)饬髁坑?jì)良好運(yùn)行工況， 切實(shí)滿足使用需求， 應(yīng)在燃?xì)饬髁坑?jì)中加裝過(guò)濾器與壓差溫度修正儀。 其中， 過(guò)濾器起到過(guò)濾介質(zhì)中各類雜質(zhì)、提升介質(zhì)潔凈度的作用， 并在過(guò)濾器中設(shè)置差壓計(jì)，根據(jù)差壓計(jì)顯示數(shù)值來(lái)判斷前后氣體壓差值， 在壓差超標(biāo)情況下及時(shí)清洗過(guò)濾器濾芯、 避免過(guò)濾器堵塞失效。 而壓力溫度修正儀則起到在高溫與低溫條件下減小并消除壓力負(fù)偏差的作用， 在較大工況壓力條件下， 仍可把偏差程度控制在合理范圍內(nèi)， 而早期燃?xì)饬髁坑?jì)在20℃以下時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的負(fù)偏差現(xiàn)象[3]。

3 燃?xì)饬髁坑?jì)管理措施

3.1 安裝管理

在燃?xì)饬髁坑?jì)安裝環(huán)節(jié)， 綜合采取設(shè)備質(zhì)控、工藝過(guò)程把控、 場(chǎng)所條件檢查與質(zhì)量驗(yàn)收四項(xiàng)管理措施。 1） 設(shè)備質(zhì)控是在燃?xì)饬髁坑?jì)安裝前， 對(duì)流量計(jì)外觀質(zhì)量、 規(guī)格尺寸、 型號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的檢查， 核查出廠合格證與鑒定證等資料文件， 確定燃?xì)饬髁坑?jì)的編號(hào)、 型號(hào)等參數(shù)無(wú)誤， 在不存在質(zhì)量缺陷問(wèn)題后， 才能夠?qū)⑷細(xì)饬髁坑?jì)投入安裝； 2） 工藝過(guò)程把控是設(shè)立相應(yīng)的質(zhì)控點(diǎn)， 安裝期間要多次檢查各處質(zhì)控點(diǎn)的作業(yè)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)， 包括流量計(jì)出入口門閥安裝朝向、 流量計(jì)垂直度與水平位置偏差值、流量計(jì)前后水平管坡度等， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患并返工整改； 3） 場(chǎng)所條件檢查是對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件進(jìn)行全面檢查， 著重檢查現(xiàn)場(chǎng)空氣濕度是否超標(biāo)、 臨近區(qū)域是否安裝變配電等電器設(shè)備、 周邊是否堆放易燃易爆危險(xiǎn)物品等[4]； 4） 質(zhì)量驗(yàn)收是在燃?xì)饬髁坑?jì)安裝完畢后開展多項(xiàng)功能性試驗(yàn)， 以及對(duì)流量計(jì)安裝質(zhì)量進(jìn)行全面檢查， 如民用戶膜式流量計(jì)高位與低位安裝時(shí)的表底離地高度不得小于1.4m和0.1m， 工商業(yè)用戶膜式流量計(jì)高位安裝時(shí)的表頂離地高度不得超過(guò)1.8m、 低位安裝時(shí)的表底離地高度不得低于0.1m。

3.2 維護(hù)管理

為始終維持良好、 穩(wěn)定的運(yùn)行工況， 在燃?xì)饬髁坑?jì)使用期間， 需要定期開展維護(hù)保養(yǎng)工作， 并建立起長(zhǎng)效化維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制， 對(duì)維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容、 流程、各類故障應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行明確規(guī)定。 一般情況下， 通用型號(hào)燃?xì)饬髁坑?jì)的維修管理內(nèi)容由日常巡檢、 日常維護(hù)、 抄表三部分組成。 其中， 日常巡檢是設(shè)立專職巡檢崗位， 由巡檢員定期巡查各處燃?xì)饬髁坑?jì)，清理流量計(jì)上的灰塵污漬、 觀察電池剩余電量、 檢查部件是否腐蝕生銹、 觀察現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是否存在強(qiáng)磁場(chǎng)和堆放易燃易爆危險(xiǎn)品等安全隱患、 檢查部件泄漏情況、 觀察計(jì)數(shù)器是否卡阻和鉛封完好情況， 并更換嚴(yán)重老化部件與剩余電量不足的電池。 日常維護(hù)是定期對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)進(jìn)行全面檢查， 將流量計(jì)拆解為若干部件， 逐個(gè)檢查各部件使用狀況， 及時(shí)更換老化嚴(yán)重、 不堪使用的部件， 對(duì)松動(dòng)部件進(jìn)行緊固處理， 將故障隱患消滅于萌芽狀態(tài)， 維護(hù)時(shí)間根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)結(jié)構(gòu)組成、 型號(hào)款式而定， 如每隔半年對(duì)過(guò)濾器放散閥開展一次放散作業(yè)。 抄表則是委派抄表員定期前往現(xiàn)場(chǎng)抄錄燃?xì)饬髁坑?jì)測(cè)量數(shù)值，根據(jù)供氣量水平與用戶類型來(lái)確定抄表頻率[5]。 例如， 每月必須開展一次以上的工商業(yè)用戶流量計(jì)超標(biāo)作業(yè)， 在日供氣量超過(guò)1000m3、 處于500 ～1000m3區(qū)間、處于200 ～500m3區(qū)間時(shí)， 則每天抄表一次、 每周抄表兩次、 每周抄表一次。

3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理

在早期燃?xì)饬髁坑?jì)管理模式中， 受到技術(shù)限制，主要以人工管理方式為主， 要求巡檢員、 維修員等工作人員定期前往現(xiàn)場(chǎng)檢查燃?xì)饬髁坑?jì)運(yùn)行工況，致使管理成本高昂、 工作負(fù)擔(dān)較重。 同時(shí)， 管理時(shí)效性也存在改進(jìn)空間， 很難在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題， 產(chǎn)生更為嚴(yán)重的損失。 對(duì)此， 需要依托信息技術(shù)手段來(lái)推動(dòng)燃?xì)饬髁坑?jì)管理體系的創(chuàng)新優(yōu)化，建立遠(yuǎn)程監(jiān)控管理機(jī)制， 管理人員可以遠(yuǎn)程掌握各處燃?xì)饬髁坑?jì)的實(shí)時(shí)工況， 第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、 委派專人前往現(xiàn)場(chǎng)處理， 具體可采取信息傳感與二維條碼兩項(xiàng)技術(shù)。 其中， 信息傳感是在燃?xì)饬髁坑?jì)上加裝傳感器， 負(fù)責(zé)持續(xù)采集壓力、 溫度等參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信號(hào)， 系統(tǒng)后臺(tái)接收到監(jiān)測(cè)信號(hào)后， 經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)換為量化監(jiān)測(cè)值， 對(duì)比監(jiān)測(cè)值與額定值， 從而判斷燃?xì)饬髁坑?jì)運(yùn)行工況， 在發(fā)現(xiàn)異常監(jiān)測(cè)值后發(fā)送報(bào)警信號(hào)。 二維條碼是在燃?xì)饬髁坑?jì)上設(shè)置固定格式的條形碼， 當(dāng)燃?xì)饬髁坑?jì)使用期間出現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)， 用戶使用裝有指定軟件的手機(jī)掃描條碼，即可掌握流量計(jì)編號(hào)等基本信息， 將異常問(wèn)題實(shí)時(shí)反饋至系統(tǒng)后臺(tái)、 移交給管理人員處理， 工作人員前往現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)也可使用有線掃描槍來(lái)查閱和編輯相關(guān)信息。

3.4 報(bào)廢管理

在燃?xì)饬髁坑?jì)使用期間， 受到運(yùn)行環(huán)境、 操作方法、 維護(hù)維修工作開展等諸多因素影響， 各臺(tái)燃?xì)饬髁坑?jì)的老化磨損速度存在明顯差異， 實(shí)際使用壽命與平均使用壽命并不完全相符。 在這一背景下，工作人員如果完全按照平均壽命來(lái)確定燃?xì)饬髁坑?jì)報(bào)廢時(shí)間， 容易因提前報(bào)廢而產(chǎn)生額外成本費(fèi)用，或是因延遲報(bào)廢而明顯影響計(jì)量精度、 形成安全隱患。

因此， 需要加強(qiáng)報(bào)廢管理力度， 首先， 建立面向不同型號(hào)種類燃?xì)饬髁坑?jì)的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)， 確定燃?xì)饬髁坑?jì)不堪使用、 滿足報(bào)廢條件后， 方可將流量計(jì)進(jìn)行報(bào)廢處理， 在限定時(shí)間內(nèi)更換全新燃?xì)饬髁坑?jì)用于替代。 一般情況下， 以銹蝕、 嚴(yán)重老化、 碰撞損壞、 讀數(shù)顯示故障、 運(yùn)轉(zhuǎn)不暢等作為報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行完善補(bǔ)充。 以膜式流量計(jì)為例，在以天然氣或是液化石油氣作為介質(zhì)是， 分別把膜式流量計(jì)的最大使用壽命控制為10 年和6 年。 其次， 在燃?xì)饬髁坑?jì)使用期間， 委派專人定期對(duì)流量計(jì)運(yùn)行工況進(jìn)行詳盡檢查， 如果未達(dá)到最大使用壽命的流量計(jì)存在銹蝕、 老化明顯等問(wèn)題， 提交給法定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)， 將檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的燃?xì)饬髁坑?jì)進(jìn)行報(bào)廢處理[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述， 燃?xì)饬髁坑?jì)的高效使用， 對(duì)提高燃?xì)夤居芰Α?綜合管理水平與保障燃?xì)庠O(shè)備運(yùn)行安全有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 燃?xì)夤纠響?yīng)提高對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)選型與管理工作的重視程度， 分析各類型燃?xì)饬髁坑?jì)工作原理與優(yōu)勢(shì)， 根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇最佳型號(hào)設(shè)備， 積極落實(shí)安裝管理、 維護(hù)管理、 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理和報(bào)廢管理等措施， 為我國(guó)燃?xì)馐聵I(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。