機油流量計（jì）應用於燃氣計量時的溫壓補償分析
點擊次數：2043 發布時間（jiān）：2021-01-19 14:59:50
一、天然氣溫度（dù）壓力對容積流量計量（膜式燃氣表（biǎo）、羅茨表）的影響
膜式燃（rán）氣（qì）表是天然氣（qì）計量領域使用*為廣泛的計量器具（jù），在家用和商用天然氣計量中起著非常（cháng）重要的（de）作用。其工作原理為體積計量，就（jiù）是計算通過表內（nèi）皮膜（mó）的體積量來計算流量（liàng），膜式燃氣表的優點是（shì）計量性能穩定，測量流量下限小；但缺點（diǎn）是無溫壓補償，以工況流量進行計量的。通常（cháng）膜式燃氣表的計量檢定隻是在實驗室條件下進（jìn）行，檢定時其使用的（de）介質（zhì）多為空氣，隻能確保其在標準狀（zhuàng）態（溫度為20℃，大氣（qì）壓力為101.325kPa）條件（jiàn）下（xià）的（de）計量準確。氣（qì）表在實際環境中不可避免受到溫度（dù）、壓力變化的影響，由於其自身無溫壓補償裝置，其計量（liàng）準確（què）性是很難保證的。
由於（yú）皮膜表通常工作壓力很低，在不考慮壓力影響前提下，根據（jù）氣體狀態（tài）方程可以推出以下公式Qg=Tg/Tn×Qn=（273.15+10）/（273.15+20）×Qn=0.966Qn，由此（cǐ）可以得出溫度降低10度，將使表（biǎo）具（jù）計量損失3.4%。對於氣表的室（shì）內安裝（zhuāng），溫（wēn）度波動（dòng）不大，在無溫壓補償情況（kuàng）下其年平（píng）均計量準確性體（tǐ）來講比較可靠，對於室外安裝，由於溫度隨氣溫波動，以重慶（qìng）地區為例，冬季管道內天然氣溫度有時低至8℃，夏季高達35℃，溫差約27℃，其產（chǎn）生的氣（qì）量差可達7%左右。由於冬春季用氣量遠高於夏秋季用氣量，可（kě）以看出無溫壓補償流（liú）量計是造成各燃氣公司冬（dōng）季氣損變大的重要原因，以我在的燃氣公（gōng）司為例，冬春二季輸（shū）差率比夏秋季高出3%。另外根據（jù）一些專業機構研究，環境溫度除（chú）了對天然氣體積流量（liàng）產生影響外（wài），對氣體流量（liàng）計本身（shēn）也是有影響的，由於儀表使用材料多（duō）為金屬材料，而字（zì）盤是（shì）塑料，兩種（zhǒng）材料的溫度效應差異大，溫度對表的機械運動性（xìng）能也產生影響，進而影響流量計的計量（liàng）準確性。以膜式燃氣表為例，環境溫度較低的情況下，示值誤差比正常溫度下低20%。由此可見，環境溫度變化對流量計的計量性能影（yǐng）響也是非常大的。
二、對（duì）速度式流量計量（機油流量計）的影響
機油流量計是目前大流量計量中使用較多的一種流量計，它是通過測量天然氣（qì）通過渦輪時渦輪轉速來測（cè）量天然氣的流量。雖然它是對速度的測（cè）量，但測量介質密度的變化對測量（liàng）精度有很大影響，而密度又與測（cè）量介（jiè）質的壓力和溫度關（guān）係密切，壓力和溫度對機油流量計的（de）影響是不可避（bì）免的。壓力和溫度對（duì）機油流量計的影響主要可以安裝修正儀解決（jué）。如果不安裝修正儀，機（jī）油流量計隻能在低壓環境中使用（yòng），但與（yǔ）皮膜表一樣，也將受到（dào）氣體實際的溫度、壓（yā）力（lì）的影響，長期使用，損失也是巨大的。另一種是不正確安裝使（shǐ）用修正儀。主要表（biǎo）現有以下幾種情況：
2.1修正儀的選型不正確，修正儀的種類繁多，不同的修正儀（yí）安裝使用條件（jiàn）不同，如選型不（bú）正確（què），計量的準確性難以（yǐ）保證（zhèng），以我司采用德（dé）國埃爾斯特公司修正儀為例，有隻帶溫度修正的（de）TC-90，帶溫（wēn）度和壓力修正的EK260等。
2.2安裝位置不正（zhèng）確，導致測定壓力和溫度出現偏差，影響流量計量。我司（sī）有一家用戶，機油流量計原設計安（ān）裝在出口（kǒu）位置，但由於生產廠家大意（yì），把流量計（jì）安裝在壓力器上遊，造成壓力超出傳感器測定範圍，引起計量誤差；還不有就是溫度探頭（tóu）按裝（zhuāng），由於安裝位置不對，也會造成測量溫度（dù）與實際溫度的偏差，特別應注（zhù）意，溫度探頭的插入深度，探（tàn）頭與套管之間應灌滿傳熱性能（néng）好的液體，以保證測量溫度接近介質溫度，而不（bú）是受環境溫度幹擾的管線溫度；另外，壓力取壓口應安裝在（zài）渦輪表上遊，要（yào）對導壓管進行（háng）定期檢查（chá），一旦導壓漏氣或（huò）堵塞，都會導致壓力傳感（gǎn）器測（cè）量壓力比實際（jì）壓力小，影響計量準確性。
2.3隻（zhī）注重渦輪表（biǎo）（機表）的（de）檢定，忽視了對修正儀（yí）中壓力和溫度傳感器的檢定。依據現有**標（biāo）準和檢定規（guī）程，在實際檢定工作中，隻是對機油流量計（機表）進行檢定，而忽視了（le）對流量（liàng）計量係統中重要的修正儀的（de）檢定（dìng），也就是溫度、壓力傳感器的檢定。在實際檢定工作中，通常（cháng）出現流量計計量超差時，若溫度、壓力示值與實驗室測試介質溫度、壓力相差不易發覺時，多數采（cǎi）取（qǔ）調節儀表係數的（de）方式，確保流量計在實驗室環境條件下實驗數據上的吻合。但是由於實驗室檢測環（huán）境與管道介質溫度（dù）、壓力不同，脫離實驗室環境將會帶來新的誤差，使得在線工作時的計量準確性更（gèng）是無法保證（zhèng）。實際上機油流量計的計量（liàng）偏差是機表（渦輪）及修正儀壓力、溫度傳（chuán）感器補償等共同（tóng）作用造（zào）成的，因（yīn）此在對流量（liàng）計（機（jī）表）的檢定的同時對壓力傳感器和溫度傳感器進行檢定是十分（fèn）必要的。
通過以上分析，溫度、壓力是天（tiān）然氣流量計量中的關鍵因素，儀表的設計、儀（yí）表的選型以及安裝環（huán）境等方麵，都要（yào）充分（fèn）考慮溫度、壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準確，在天然氣計量工作有（yǒu）以下幾（jǐ）方麵（miàn）意見：（1）對現有無溫壓補償的流量計，要加強壓（yā）力和溫度的控製，盡量使溫度、壓力接近或達到標準狀態；加強燃氣設備（調壓器等）和儀表（biǎo）的巡查和維護，避（bì）免壓力和溫度的大幅波動。（2）對新安裝（zhuāng）的流（liú）量計，在設計、選型時就應（yīng）選用加裝帶溫度、壓力（lì）修（xiū）正功能的修正儀。（3）流量計是（shì）精密儀器，其安裝環境應滿足設計（jì）要（yào）求，特別注意環境溫度，避免在過高或過低（dī）溫度（dù）環境中使用。
三、結語
隨著社會對天然氣計量（liàng）的準確性要求越來越高，以及計量技術的不斷進步，天然氣計量中壓（yā）力、溫（wēn）度的（de）補償將更加完善（shàn），目前，已有燃氣（qì）儀表生產單位（wèi）在開展皮（pí）膜表的溫度、壓力（lì）補償（cháng）研究，相信在不久（jiǔ）的（de）將來，我們會用上帶壓力、溫（wēn）度補償的各種皮膜表。
膜式燃（rán）氣（qì）表是天然氣（qì）計量領域使用*為廣泛的計量器具（jù），在家用和商用天然氣計量中起著非常（cháng）重要的（de）作用。其工作原理為體積計量，就（jiù）是計算通過表內（nèi）皮膜（mó）的體積量來計算流量（liàng），膜式燃氣表的優點是（shì）計量性能穩定，測量流量下限小；但缺點（diǎn）是無溫壓補償，以工況流量進行計量的。通常（cháng）膜式燃氣表的計量檢定隻是在實驗室條件下進（jìn）行，檢定時其使用的（de）介質（zhì）多為空氣，隻能確保其在標準狀（zhuàng）態（溫度為20℃，大氣（qì）壓力為101.325kPa）條件（jiàn）下（xià）的（de）計量準確。氣（qì）表在實際環境中不可避免受到溫度（dù）、壓力變化的影響，由於其自身無溫壓補償裝置，其計量（liàng）準確（què）性是很難保證的。
由於（yú）皮膜表通常工作壓力很低，在不考慮壓力影響前提下，根據（jù）氣體狀態（tài）方程可以推出以下公式Qg=Tg/Tn×Qn=（273.15+10）/（273.15+20）×Qn=0.966Qn，由此（cǐ）可以得出溫度降低10度，將使表（biǎo）具（jù）計量損失3.4%。對於氣表的室（shì）內安裝（zhuāng），溫（wēn）度波動（dòng）不大，在無溫壓補償情況（kuàng）下其年平（píng）均計量準確性體（tǐ）來講比較可靠，對於室外安裝，由於溫度隨氣溫波動，以重慶（qìng）地區為例，冬季管道內天然氣溫度有時低至8℃，夏季高達35℃，溫差約27℃，其產（chǎn）生的氣（qì）量差可達7%左右。由於冬春季用氣量遠高於夏秋季用氣量，可（kě）以看出無溫壓補償流（liú）量計是造成各燃氣公司冬（dōng）季氣損變大的重要原因，以我在的燃氣公（gōng）司為例，冬春二季輸（shū）差率比夏秋季高出3%。另外根據（jù）一些專業機構研究，環境溫度除（chú）了對天然氣體積流量（liàng）產生影響外（wài），對氣體流量（liàng）計本身（shēn）也是有影響的，由於儀表使用材料多（duō）為金屬材料，而字（zì）盤是（shì）塑料，兩種（zhǒng）材料的溫度效應差異大，溫度對表的機械運動性（xìng）能也產生影響，進而影響流量計的計量（liàng）準確性。以膜式燃氣表為例，環境溫度較低的情況下，示值誤差比正常溫度下低20%。由此可見，環境溫度變化對流量計的計量性能影（yǐng）響也是非常大的。
二、對（duì）速度式流量計量（機油流量計）的影響
機油流量計是目前大流量計量中使用較多的一種流量計，它是通過測量天然氣（qì）通過渦輪時渦輪轉速來測（cè）量天然氣的流量。雖然它是對速度的測（cè）量，但測量介質密度的變化對測量（liàng）精度有很大影響，而密度又與測（cè）量介（jiè）質的壓力和溫度關（guān）係密切，壓力和溫度對機油流量計的（de）影響是不可避（bì）免的。壓力和溫度對（duì）機油流量計的影響主要可以安裝修正儀解決（jué）。如果不安裝修正儀，機（jī）油流量計隻能在低壓環境中使用（yòng），但與（yǔ）皮膜表一樣，也將受到（dào）氣體實際的溫度、壓（yā）力（lì）的影響，長期使用，損失也是巨大的。另一種是不正確安裝使（shǐ）用修正儀。主要表（biǎo）現有以下幾種情況：
2.1修正儀的選型不正確，修正儀的種類繁多，不同的修正儀（yí）安裝使用條件（jiàn）不同，如選型不（bú）正確（què），計量的準確性難以（yǐ）保證（zhèng），以我司采用德（dé）國埃爾斯特公司修正儀為例，有隻帶溫度修正的（de）TC-90，帶溫（wēn）度和壓力修正的EK260等。
2.2安裝位置不正（zhèng）確，導致測定壓力和溫度出現偏差，影響流量計量。我司（sī）有一家用戶，機油流量計原設計安（ān）裝在出口（kǒu）位置，但由於生產廠家大意（yì），把流量計（jì）安裝在壓力器上遊，造成壓力超出傳感器測定範圍，引起計量誤差；還不有就是溫度探頭（tóu）按裝（zhuāng），由於安裝位置不對，也會造成測量溫度（dù）與實際溫度的偏差，特別應注（zhù）意，溫度探頭的插入深度，探（tàn）頭與套管之間應灌滿傳熱性能（néng）好的液體，以保證測量溫度接近介質溫度，而不（bú）是受環境溫度幹擾的管線溫度；另外，壓力取壓口應安裝在（zài）渦輪表上遊，要（yào）對導壓管進行（háng）定期檢查（chá），一旦導壓漏氣或（huò）堵塞，都會導致壓力傳感（gǎn）器測（cè）量壓力比實際（jì）壓力小，影響計量準確性。
2.3隻（zhī）注重渦輪表（biǎo）（機表）的（de）檢定，忽視了對修正儀（yí）中壓力和溫度傳感器的檢定。依據現有**標（biāo）準和檢定規（guī）程，在實際檢定工作中，隻是對機油流量計（機表）進行檢定，而忽視了（le）對流量（liàng）計量係統中重要的修正儀的（de）檢定（dìng），也就是溫度、壓力傳感器的檢定。在實際檢定工作中，通常（cháng）出現流量計計量超差時，若溫度、壓力示值與實驗室測試介質溫度、壓力相差不易發覺時，多數采（cǎi）取（qǔ）調節儀表係數的（de）方式，確保流量計在實驗室環境條件下實驗數據上的吻合。但是由於實驗室檢測環（huán）境與管道介質溫度（dù）、壓力不同，脫離實驗室環境將會帶來新的誤差，使得在線工作時的計量準確性更（gèng）是無法保證（zhèng）。實際上機油流量計的計量（liàng）偏差是機表（渦輪）及修正儀壓力、溫度傳（chuán）感器補償等共同（tóng）作用造（zào）成的，因（yīn）此在對流量（liàng）計（機（jī）表）的檢定的同時對壓力傳感器和溫度傳感器進行檢定是十分（fèn）必要的。
通過以上分析，溫度、壓力是天（tiān）然氣流量計量中的關鍵因素，儀表的設計、儀（yí）表的選型以及安裝環（huán）境等方麵，都要（yào）充分（fèn）考慮溫度、壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準確，在天然氣計量工作有（yǒu）以下幾（jǐ）方麵（miàn）意見：（1）對現有無溫壓補償的流量計，要加強壓（yā）力和溫度的控製，盡量使溫度、壓力接近或達到標準狀態；加強燃氣設備（調壓器等）和儀表（biǎo）的巡查和維護，避（bì）免壓力和溫度的大幅波動。（2）對新安裝（zhuāng）的流（liú）量計，在設計、選型時就應（yīng）選用加裝帶溫度、壓力（lì）修（xiū）正功能的修正儀。（3）流量計是（shì）精密儀器，其安裝環境應滿足設計（jì）要（yào）求，特別注意環境溫度，避免在過高或過低（dī）溫度（dù）環境中使用。
三、結語
隨著社會對天然氣計量（liàng）的準確性要求越來越高，以及計量技術的不斷進步，天然氣計量中壓（yā）力、溫（wēn）度的（de）補償將更加完善（shàn），目前，已有燃氣（qì）儀表生產單位（wèi）在開展皮（pí）膜表的溫度、壓力（lì）補償（cháng）研究，相信在不久（jiǔ）的（de）將來，我們會用上帶壓力、溫（wēn）度補償的各種皮膜表。