機(jī)油流量計應(yīng)用于燃?xì)庥嬃繒r的溫壓補(bǔ)償分析
點擊次數(shù)：1981 發(fā)布時間：2021-01-19 14:59:50
一、天然氣溫度壓力對容積流量計量（膜式燃?xì)獗?、羅茨表）的影響
膜式燃?xì)獗硎翘烊粴庥嬃款I(lǐng)域使用*為廣泛的計量器具，在家用和商用天然氣計量中起著非常重要的作用。其工作原理為體積計量，就是計算通過表內(nèi)皮膜的體積量來計算流量，膜式燃?xì)獗淼膬?yōu)點是計量性能穩(wěn)定，測量流量下限??；但缺點是無溫壓補(bǔ)償，以工況流量進(jìn)行計量的。通常膜式燃?xì)獗淼挠嬃繖z定只是在實驗室條件下進(jìn)行，檢定時其使用的介質(zhì)多為空氣，只能確保其在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度為20℃，大氣壓力為101.325kPa）條件下的計量準(zhǔn)確。氣表在實際環(huán)境中不可避免受到溫度、壓力變化的影響，由于其自身無溫壓補(bǔ)償裝置，其計量準(zhǔn)確性是很難保證的。
由于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，由此可以得出溫度降低10度，將使表具計量損失3.4%。對于氣表的室內(nèi)安裝，溫度波動不大，在無溫壓補(bǔ)償情況下其年平均計量準(zhǔn)確性體來講比較可靠，對于室外安裝，由于溫度隨氣溫波動，以重慶地區(qū)為例，冬季管道內(nèi)天然氣溫度有時低至8℃，夏季高達(dá)35℃，溫差約27℃，其產(chǎn)生的氣量差可達(dá)7%左右。由于冬春季用氣量遠(yuǎn)高于夏秋季用氣量，可以看出無溫壓補(bǔ)償流量計是造成各燃?xì)夤径練鈸p變大的重要原因，以我在的燃?xì)夤緸槔?，冬春二季輸差率比夏秋季高?%。另外根據(jù)一些專業(yè)機(jī)構(gòu)研究，環(huán)境溫度除了對天然氣體積流量產(chǎn)生影響外，對氣體流量計本身也是有影響的，由于儀表使用材料多為金屬材料，而字盤是塑料，兩種材料的溫度效應(yīng)差異大，溫度對表的機(jī)械運(yùn)動性能也產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響流量計的計量準(zhǔn)確性。以膜式燃?xì)獗頌槔h(huán)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(huán)境溫度變化對流量計的計量性能影響也是非常大的。
二、對速度式流量計量（機(jī)油流量計）的影響
機(jī)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通過渦輪時渦輪轉(zhuǎn)速來測量天然氣的流量。雖然它是對速度的測量，但測量介質(zhì)密度的變化對測量精度有很大影響，而密度又與測量介質(zhì)的壓力和溫度關(guān)系密切，壓力和溫度對機(jī)油流量計的影響是不可避免的。壓力和溫度對機(jī)油流量計的影響主要可以安裝修正儀解決。如果不安裝修正儀，機(jī)油流量計只能在低壓環(huán)境中使用，但與皮膜表一樣，也將受到氣體實際的溫度、壓力的影響，長期使用，損失也是巨大的。另一種是不正確安裝使用修正儀。主要表現(xiàn)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，不同的修正儀安裝使用條件不同，如選型不正確，計量的準(zhǔn)確性難以保證，以我司采用德國埃爾斯特公司修正儀為例，有只帶溫度修正的TC-90，帶溫度和壓力修正的EK260等。
2.2安裝位置不正確，導(dǎo)致測定壓力和溫度出現(xiàn)偏差，影響流量計量。我司有一家用戶，機(jī)油流量計原設(shè)計安裝在出口位置，但由于生產(chǎn)廠家大意，把流量計安裝在壓力器上游，造成壓力超出傳感器測定范圍，引起計量誤差；還不有就是溫度探頭按裝，由于安裝位置不對，也會造成測量溫度與實際溫度的偏差，特別應(yīng)注意，溫度探頭的插入深度，探頭與套管之間應(yīng)灌滿傳熱性能好的液體，以保證測量溫度接近介質(zhì)溫度，而不是受環(huán)境溫度干擾的管線溫度；另外，壓力取壓口應(yīng)安裝在渦輪表上游，要對導(dǎo)壓管進(jìn)行定期檢查，一旦導(dǎo)壓漏氣或堵塞，都會導(dǎo)致壓力傳感器測量壓力比實際壓力小，影響計量準(zhǔn)確性。
2.3只注重渦輪表（機(jī)表）的檢定，忽視了對修正儀中壓力和溫度傳感器的檢定。依據(jù)現(xiàn)有**標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，在實際檢定工作中，只是對機(jī)油流量計（機(jī)表）進(jìn)行檢定，而忽視了對流量計量系統(tǒng)中重要的修正儀的檢定，也就是溫度、壓力傳感器的檢定。在實際檢定工作中，通常出現(xiàn)流量計計量超差時，若溫度、壓力示值與實驗室測試介質(zhì)溫度、壓力相差不易發(fā)覺時，多數(shù)采取調(diào)節(jié)儀表系數(shù)的方式，確保流量計在實驗室環(huán)境條件下實驗數(shù)據(jù)上的吻合。但是由于實驗室檢測環(huán)境與管道介質(zhì)溫度、壓力不同，脫離實驗室環(huán)境將會帶來新的誤差，使得在線工作時的計量準(zhǔn)確性更是無法保證。實際上機(jī)油流量計的計量偏差是機(jī)表（渦輪）及修正儀壓力、溫度傳感器補(bǔ)償?shù)裙餐饔迷斐傻?，因此在對流量計（機(jī)表）的檢定的同時對壓力傳感器和溫度傳感器進(jìn)行檢定是十分必要的。
通過以上分析，溫度、壓力是天然氣流量計量中的關(guān)鍵因素，儀表的設(shè)計、儀表的選型以及安裝環(huán)境等方面，都要充分考慮溫度、壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準(zhǔn)確，在天然氣計量工作有以下幾方面意見：（1）對現(xiàn)有無溫壓補(bǔ)償?shù)牧髁坑?，要加?qiáng)壓力和溫度的控制，盡量使溫度、壓力接近或達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；加強(qiáng)燃?xì)庠O(shè)備（調(diào)壓器等）和儀表的巡查和維護(hù)，避免壓力和溫度的大幅波動。（2）對新安裝的流量計，在設(shè)計、選型時就應(yīng)選用加裝帶溫度、壓力修正功能的修正儀。（3）流量計是精密儀器，其安裝環(huán)境應(yīng)滿足設(shè)計要求，特別注意環(huán)境溫度，避免在過高或過低溫度環(huán)境中使用。
三、結(jié)語
隨著社會對天然氣計量的準(zhǔn)確性要求越來越高，以及計量技術(shù)的不斷進(jìn)步，天然氣計量中壓力、溫度的補(bǔ)償將更加完善，目前，已有燃?xì)鈨x表生產(chǎn)單位在開展皮膜表的溫度、壓力補(bǔ)償研究，相信在不久的將來，我們會用上帶壓力、溫度補(bǔ)償?shù)母鞣N皮膜表。
膜式燃?xì)獗硎翘烊粴庥嬃款I(lǐng)域使用*為廣泛的計量器具，在家用和商用天然氣計量中起著非常重要的作用。其工作原理為體積計量，就是計算通過表內(nèi)皮膜的體積量來計算流量，膜式燃?xì)獗淼膬?yōu)點是計量性能穩(wěn)定，測量流量下限??；但缺點是無溫壓補(bǔ)償，以工況流量進(jìn)行計量的。通常膜式燃?xì)獗淼挠嬃繖z定只是在實驗室條件下進(jìn)行，檢定時其使用的介質(zhì)多為空氣，只能確保其在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度為20℃，大氣壓力為101.325kPa）條件下的計量準(zhǔn)確。氣表在實際環(huán)境中不可避免受到溫度、壓力變化的影響，由于其自身無溫壓補(bǔ)償裝置，其計量準(zhǔn)確性是很難保證的。
由于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，由此可以得出溫度降低10度，將使表具計量損失3.4%。對于氣表的室內(nèi)安裝，溫度波動不大，在無溫壓補(bǔ)償情況下其年平均計量準(zhǔn)確性體來講比較可靠，對于室外安裝，由于溫度隨氣溫波動，以重慶地區(qū)為例，冬季管道內(nèi)天然氣溫度有時低至8℃，夏季高達(dá)35℃，溫差約27℃，其產(chǎn)生的氣量差可達(dá)7%左右。由于冬春季用氣量遠(yuǎn)高于夏秋季用氣量，可以看出無溫壓補(bǔ)償流量計是造成各燃?xì)夤径練鈸p變大的重要原因，以我在的燃?xì)夤緸槔?，冬春二季輸差率比夏秋季高?%。另外根據(jù)一些專業(yè)機(jī)構(gòu)研究，環(huán)境溫度除了對天然氣體積流量產(chǎn)生影響外，對氣體流量計本身也是有影響的，由于儀表使用材料多為金屬材料，而字盤是塑料，兩種材料的溫度效應(yīng)差異大，溫度對表的機(jī)械運(yùn)動性能也產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響流量計的計量準(zhǔn)確性。以膜式燃?xì)獗頌槔h(huán)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(huán)境溫度變化對流量計的計量性能影響也是非常大的。
二、對速度式流量計量（機(jī)油流量計）的影響
機(jī)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通過渦輪時渦輪轉(zhuǎn)速來測量天然氣的流量。雖然它是對速度的測量，但測量介質(zhì)密度的變化對測量精度有很大影響，而密度又與測量介質(zhì)的壓力和溫度關(guān)系密切，壓力和溫度對機(jī)油流量計的影響是不可避免的。壓力和溫度對機(jī)油流量計的影響主要可以安裝修正儀解決。如果不安裝修正儀，機(jī)油流量計只能在低壓環(huán)境中使用，但與皮膜表一樣，也將受到氣體實際的溫度、壓力的影響，長期使用，損失也是巨大的。另一種是不正確安裝使用修正儀。主要表現(xiàn)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，不同的修正儀安裝使用條件不同，如選型不正確，計量的準(zhǔn)確性難以保證，以我司采用德國埃爾斯特公司修正儀為例，有只帶溫度修正的TC-90，帶溫度和壓力修正的EK260等。
2.2安裝位置不正確，導(dǎo)致測定壓力和溫度出現(xiàn)偏差，影響流量計量。我司有一家用戶，機(jī)油流量計原設(shè)計安裝在出口位置，但由于生產(chǎn)廠家大意，把流量計安裝在壓力器上游，造成壓力超出傳感器測定范圍，引起計量誤差；還不有就是溫度探頭按裝，由于安裝位置不對，也會造成測量溫度與實際溫度的偏差，特別應(yīng)注意，溫度探頭的插入深度，探頭與套管之間應(yīng)灌滿傳熱性能好的液體，以保證測量溫度接近介質(zhì)溫度，而不是受環(huán)境溫度干擾的管線溫度；另外，壓力取壓口應(yīng)安裝在渦輪表上游，要對導(dǎo)壓管進(jìn)行定期檢查，一旦導(dǎo)壓漏氣或堵塞，都會導(dǎo)致壓力傳感器測量壓力比實際壓力小，影響計量準(zhǔn)確性。
2.3只注重渦輪表（機(jī)表）的檢定，忽視了對修正儀中壓力和溫度傳感器的檢定。依據(jù)現(xiàn)有**標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，在實際檢定工作中，只是對機(jī)油流量計（機(jī)表）進(jìn)行檢定，而忽視了對流量計量系統(tǒng)中重要的修正儀的檢定，也就是溫度、壓力傳感器的檢定。在實際檢定工作中，通常出現(xiàn)流量計計量超差時，若溫度、壓力示值與實驗室測試介質(zhì)溫度、壓力相差不易發(fā)覺時，多數(shù)采取調(diào)節(jié)儀表系數(shù)的方式，確保流量計在實驗室環(huán)境條件下實驗數(shù)據(jù)上的吻合。但是由于實驗室檢測環(huán)境與管道介質(zhì)溫度、壓力不同，脫離實驗室環(huán)境將會帶來新的誤差，使得在線工作時的計量準(zhǔn)確性更是無法保證。實際上機(jī)油流量計的計量偏差是機(jī)表（渦輪）及修正儀壓力、溫度傳感器補(bǔ)償?shù)裙餐饔迷斐傻?，因此在對流量計（機(jī)表）的檢定的同時對壓力傳感器和溫度傳感器進(jìn)行檢定是十分必要的。
通過以上分析，溫度、壓力是天然氣流量計量中的關(guān)鍵因素，儀表的設(shè)計、儀表的選型以及安裝環(huán)境等方面，都要充分考慮溫度、壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準(zhǔn)確，在天然氣計量工作有以下幾方面意見：（1）對現(xiàn)有無溫壓補(bǔ)償?shù)牧髁坑?，要加?qiáng)壓力和溫度的控制，盡量使溫度、壓力接近或達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；加強(qiáng)燃?xì)庠O(shè)備（調(diào)壓器等）和儀表的巡查和維護(hù)，避免壓力和溫度的大幅波動。（2）對新安裝的流量計，在設(shè)計、選型時就應(yīng)選用加裝帶溫度、壓力修正功能的修正儀。（3）流量計是精密儀器，其安裝環(huán)境應(yīng)滿足設(shè)計要求，特別注意環(huán)境溫度，避免在過高或過低溫度環(huán)境中使用。
三、結(jié)語
隨著社會對天然氣計量的準(zhǔn)確性要求越來越高，以及計量技術(shù)的不斷進(jìn)步，天然氣計量中壓力、溫度的補(bǔ)償將更加完善，目前，已有燃?xì)鈨x表生產(chǎn)單位在開展皮膜表的溫度、壓力補(bǔ)償研究，相信在不久的將來，我們會用上帶壓力、溫度補(bǔ)償?shù)母鞣N皮膜表。