隨著管道氣的不斷發(fā)展與氣源供應(yīng)途徑的多樣化,氣源之間的返輸越來(lái)越普遍,而不同氣源之間的返輸存在雙向貿(mào)易計(jì)量問(wèn)題。天然氣正返輸現(xiàn)象雖普遍存在,而正返輸雙向計(jì)量卻很少見(jiàn),下面就正返輸計(jì)量方式做一下探討。
摘要:對(duì)天然氣正返輸時(shí)的三種雙向計(jì)量方式進(jìn)行了描述,并提出三種方式的優(yōu)點(diǎn)和不足,根據(jù)比較認(rèn)為雙向流量計(jì)是既可靠又節(jié)約的雙向流測(cè)量方式。
關(guān)鍵詞:雙向流測(cè)量,流量計(jì),止回閥,電磁閥
以下介紹正反輸雙向計(jì)量的三種計(jì)量方式,以供參考:
一、雙向流量計(jì)計(jì)量
所謂“雙向流測(cè)量”就是指同一套流量計(jì)實(shí)現(xiàn)被測(cè)介質(zhì)正輸和返輸時(shí)的流量測(cè)量。也就是說(shuō),這個(gè)時(shí)期正輸時(shí)的儀表上游就是下個(gè)時(shí)期返輸時(shí)的儀表下游。因此,流量計(jì)應(yīng)用于雙向測(cè)量場(chǎng)合就必須將其“下游”按“上游”的要求同等對(duì)待,這也是實(shí)現(xiàn)流量計(jì)雙向、等精度測(cè)量的重要前提[1]。
目前,用于雙向流量測(cè)量的流量計(jì)有超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)。超聲波流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲速(或超聲脈沖)的作用,測(cè)量體積流量的速度式流量?jī)x表,天然氣超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理是傳播時(shí)間差法;渦輪流量計(jì)屬于間接式體積流量計(jì),當(dāng)氣體流過(guò)管道時(shí),依靠氣體的動(dòng)能推動(dòng)透平葉輪(轉(zhuǎn)子)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)速度與管道的流量成正比[2]。兩種流量計(jì)均有雙向計(jì)量分別輸出顯示的功能。
超聲波流量計(jì)適用于大口徑、大流量、壓力較高的場(chǎng)合,無(wú)壓損,且已有多年的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。然而,不同生產(chǎn)商的超聲波流量計(jì)測(cè)量精度不同,實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)計(jì)量精度不同的特點(diǎn)選擇合適的流量計(jì),普通國(guó)產(chǎn)超聲波流量計(jì)存在正向計(jì)量合格,反向計(jì)量超差的現(xiàn)象,改進(jìn)型國(guó)產(chǎn)表與進(jìn)口表雙向計(jì)量測(cè)試誤差都在允許范圍內(nèi),超聲波流量計(jì)的性能對(duì)反向流量計(jì)計(jì)量的精度起決定性作用[3]。
渦輪流量計(jì)適用場(chǎng)合比較廣泛,口徑壓力沒(méi)有特殊要求。新一代SM-RI-2型流量計(jì)是天然氣計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)第一臺(tái)可進(jìn)行雙向計(jì)量的氣體渦輪流量計(jì),其測(cè)量的流量范圍可與同口徑的氣體超聲波流量計(jì)相匹敵,其壓降僅為傳統(tǒng)氣體渦輪流量計(jì)的一半,其功能設(shè)計(jì)上很好的結(jié)合了超聲波流量計(jì)的特點(diǎn),可達(dá)到高冗余率。優(yōu)化設(shè)計(jì)使其對(duì)臟污不敏感,可保持始終如一的高精度,因此非常適合于天然氣輸送中的貿(mào)易計(jì)量。因雙向渦輪流量計(jì)是近幾年開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新產(chǎn)品,其使用效果還需實(shí)踐驗(yàn)證。
兩種流量計(jì)對(duì)前后直管段均有較大的要求,具體長(zhǎng)度及前后是否加設(shè)整流器依據(jù)廠家要求確定。
二、雙路流量計(jì)+止回閥
如圖示,在天然氣正返輸主干管上安裝雙回路流量計(jì),流量計(jì)下游加設(shè)止回閥,起到正返輸分別計(jì)量的功能,此種方式較為簡(jiǎn)單,選用常規(guī)的流量計(jì),主要靠止回閥的作用使氣體單向流動(dòng),但不適用于低壓,且由于止回閥存在關(guān)閉不嚴(yán)的情況,會(huì)存在計(jì)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題,因此,此種方式需要經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證方可運(yùn)用。
三、雙路流量計(jì)+電磁閥自動(dòng)控制計(jì)量
如圖所示,在正返輸管道上裝設(shè)電磁閥,在流量計(jì)兩側(cè)分別設(shè)兩個(gè)壓力變送器,通過(guò)輸入自控程序?qū)崿F(xiàn)雙向單獨(dú)計(jì)量,當(dāng)PT01>PT02時(shí),1#電磁閥開(kāi)啟,2#關(guān)閉,天然氣自左向右輸送,當(dāng)PT01<PT02時(shí),1#電磁閥關(guān)閉,2#開(kāi)啟,天然氣自右向左輸送。當(dāng)PT01=PT02時(shí),電磁閥均關(guān)閉。
與方式二相比此種方式關(guān)斷能力較為可靠,但對(duì)壓力變送器的壓差輸入信號(hào)的精度要求較高,因兩氣源終將達(dá)到供氣平衡狀態(tài),兩側(cè)壓差較小,如果達(dá)不到高精度要求,電磁閥將保持常閉,阻斷正返輸功能。
從以上三種方式可看出,方式二會(huì)產(chǎn)生較大的誤差并且需要實(shí)際驗(yàn)證,方式三有較大的控制難度,方式一目前在國(guó)內(nèi)天然氣管道輸送上應(yīng)用較少,對(duì)于精度等級(jí)方面有一些不足,但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,方式一可以做為既可靠又節(jié)約的正返輸計(jì)量方式。
參考文獻(xiàn):
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王興涉于濤.超聲波流量計(jì)雙向計(jì)量淺析.黑龍江科技信息.2008年16期
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