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         您現在的位置 > 首頁 > 行業新聞 > 燃氣流量計性能及管理措施
          時間:2023-11-2 08:46:59

        燃氣流量計性能及管理措施

        摘要:燃氣流量計是燃氣計量工作的根本,計量的正確性直接關系到燃氣的供銷差,從而影響到企業的直接效益。以燃氣流量計選型與管理作為切入點,簡要敘述現階段常用燃氣流量計的型號、原理與性能質量,并從壓力、流量等多個方面著手來選擇不同應用場景中最為適宜的燃氣流量計型號,重點闡述涵蓋燃氣流量計全壽命周期的綜合管理措施。旨在幫助企業做好燃氣流量計選型工作,保證燃氣流量計安全運行。
          燃氣流量計作為傳統靶式流量計配合信息傳感器的新一代力感應靶式流量計,可以在復雜工況條件下長時間保持穩定運行工況,當前已得到廣泛使用,是城鎮燃氣管網的重要組成部分。與此同時,現有燃氣流量計型號種類多,運行狀態受到多方面因素影響,如何選擇適宜型號燃氣流量計,并做到對燃氣流量計使用全過程的有效把控,是當前亟待解決的重要問題,也是推動燃氣事業穩健發展的關鍵。
        1燃氣流量計主要型號與性能質量
        1.1羅茨流量計
          羅茨流量計憑借進出口間差壓值實現測量目的,當燃氣通過羅茨流量計時,在差壓驅動下對腰輪產生作用力,驅動腰輪高速旋轉,在旋轉過程中持續排出計量室內燃氣,最終通過配套積算器與傳動機構來實現燃氣體積計量目的。相比于其他類型燃氣流量計,羅茨流量計有著計量精度高、無需外部能源、工作壓力與流量大的優勢,計量精度高優勢在于燃氣流態情況下不對精度造成額外影響,無需外部能源優勢在于憑借燃氣排出時所產生差壓來驅動腰輪等部件運行,且一般情況下的工作壓力保持在0.6.~1.2MPa區間內,高壓計的工作壓力超過20MPa,滿足絕大多數場景的應用需求。同時,羅茨流量計還存在易出現轉子卡死故障、缺乏溫壓補償功能、不易安拆、體積大的局限性,普遍選擇在羅茨流量計中額外安裝過濾器與智能溫壓補償器等配套裝置。根據實際應用情況來看,標準型號羅茨流量計的計量精度高、始動流量較小、氣質要求適中、使用壽命較長,劑量范圍在1~3000m³/h區間內,量程比在20:1~220:1區間內,多用于高中壓計量場景。
        1.2渦輪流量計
          渦輪流量計采取渦輪機構感知燃氣運行速度方法來計量燃氣體積,燃氣體積與渦輪轉速呈現正比關系,渦輪轉速越快,則燃氣體積大。相比于其他類型燃氣流量計,渦輪流量計有著適用范圍穩定、計量精準度高、具備智能改造條件的優勢,當前主要用于天然氣計量與液化石油氣計量中,并在改造后具備在線溫壓補償等多項使用功能。同時,精度高渦輪流量計對運行條件與環境較為敏感,如果氣體密度、氣體溫度與工作壓力值等條件發生改動,都會在一定程度上影響計量結果精度,因而需要額外采取補償措施,以此減小外部條件對計量精度造成的影響。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置整流器。根據實際應用情況來看,渦輪流量計使用壽命較長、氣體要求嚴格、價格昂貴、始動流量大、計量精度高、具備智能溫壓補償裝置,一般情況下的計量范圍在2.5~-6500m³/h區間內,量程比在10:1~50:1區間內,進口表最大流量為25000m³/h,采取數據脈沖頻率信號方式來傳遞計量數據,并具備強大的抗干擾能力,主要用于復雜環境中完成燃氣高壓測量任務。
        1.3膜式燃氣表
          膜式燃氣表采在計量室內安裝測量組件隔膜,憑偝出入口間壓力差來提供驅動力,驅使燃氣在出人口持續交替運動,最終把燃氣分隔為若干計量體積向外排放,在排放期間控制計數器與傳統機構來測量燃氣體積。相比于其他類型燃氣流量計,膜式燃氣表有著易于安裝、量程寬、無需外部能源、不易出現卡表等故障問題、結構簡單的優勢,如無需額外安裝過濾器。然而,此類燃氣流量表同時也存在著體積大、量程小、維護檢修操作繁瑣、皮膜隨時間推移而持續張大的局限性,當前主要應用于低壓計量場景當中,在長時間使用后容易出現計量負誤差、腐蝕、滲漏等故障問題。根據實際應用情況來看,膜式燃氣表的平均使用壽命較短、無法在狹長開展維護檢修作業,安裝要求適中,未搭載配套智能溫壓補償器,計量精度一般,正常情況下的量程在0~160m³/h區間范圍內。但此類燃氣流量計的采購價格較為低廉,對燃氣品質與運行條件要求較為寬泛,量程比大,達到150:1。
        2燃氣流量計選型依據
        2.1壓力
          以最大工作壓力作為燃氣流量計選型的重要依據,最大壓力是流量計裝置在常溫條件與遭受沖擊壓力時所能承受的極限壓力值,如果實際工作壓力超過燃氣流量計的極限承受范圍,將由此引發裝置破損等一系列問題出現,存在質量安全隱患。目前,在高壓測量與中壓場景中,主要選用羅茨流量計和渦輪流量計。而在低壓測量場景中,上述三類燃氣流量計均可使用,一般情況下選用采購價格較為低廉的膜式燃氣表或羅茨流量計,在計量精度、始動流量等方面存在特殊要求時也可使用價格較高的渦輪流量計。
        2.2流量
          在以流量作為燃氣流量計選型依據時,需要綜合分析用氣設備運行功率、設備臺數、燃氣溫度與壓力值等多項因素,正確計算系統在最大工況與最小工況時的流量值,對比流量值計算結果與各類標準型號燃氣流量計運行參數,從而確定最終的裝置型號。一般情況下,需要在計算公式中導人標準狀況氣體體積流量、標準大氣壓、系統現場大氣壓力、介質絕對溫度、標準狀態氣體壓縮系數等多項參數來計算工況狀態下的氣體體積流量值。此外,考慮到燃氣流量計在使用期間偶爾出現超量程使用狀況,如果用氣設備工況流量和燃氣流量計最大流量值二者完全一致,在出現超量程等突發狀況時,可能會導致設備破損等問題出現。因此,需要預留一定比例的冗余流量,把設備大工況流量值控制為70%左右燃氣流量計流量值即可,且燃氣流量計小流量值也需要明顯低于設備最小工況流量,必要情況下,則同時安裝多款燃氣流量計,各款流量計負責完成指定流量段的計量任務。
        2.3計量精度
          不同場景下的燃氣流量計精度要求存在明顯差異,需要根據實際情況來確定計量精度要求,在其基礎上選擇具體型號。一般情況下,對于生產企業,由于燃氣用量大,需要安裝具備精度高的流量計,以羅茨流量計和渦輪流量計為主。而對于居民戶流量計,燃氣流量計精度要求較為寬泛,僅需滿足基本精度要求,以膜式流量計為主,偶爾選用價格適中的羅茨流量計。
        2.4安裝條件
          考慮到現代燃氣流量計有著結構特征,測量精度受到外部環境條件的明顯影響。因此,在燃氣流量計選型環節,工作人員需要前往現場進行實地考察工作,在現場環境條件正常時選用標準型號燃氣流量計即可,在現場存在高溫、電磁輻射等惡劣條件時,則根據實際情況來選用具備良好耐熱、抗輻射、防震等使用性能的燃氣流量計。
        2.5過濾器與壓差溫度修正儀
          為維持燃氣流量計良好運行工況,切實滿足使用需求,應在燃氣流量計中加裝過濾器與壓差溫度修正儀。其中,過濾器起到過濾介質中各類雜質、提升介質潔凈度的作用,并在過濾器中設置差壓計,根據差壓計顯示數值來判斷前后氣體壓差值,在壓差超標情況下及時清洗過濾器濾芯、避免過濾器堵塞失效。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,而早期燃氣流量計在20C以下時會產生明顯的負偏差現象。
        3燃氣流量計管理措施
        3.1安裝管理
          在燃氣流量計安裝環節,綜合采取設備質控、工藝過程把控、場所條件檢查與質量驗收四項管理措施。1)設備質控是在燃氣流量計安裝前,對流量計外觀質量、規格尺寸、型號進行詳細的檢查,確定燃氣流量計的編號、型號等參數無誤,在不存在質量缺陷問題后,才能夠將燃氣流量計投入安裝;2)工藝過程把控是設立相應的質控點,安裝期間要多次檢查各處質控點的作業質量是否達標,包括流量計出人口門閥安裝朝向、流量計垂直度與水平位置偏差值、流量計前后水平管坡度等,及時發現質量隱患并返工整改;3)場所條件檢查是對燃氣流量計安裝現場環境條件進行全面檢查,著重檢查現場空氣濕度是否超標、臨近區域是否安裝變配電等電器設備、周邊是否堆放易燃易爆危險物品等;4)質量驗收是在燃氣流量計安裝完畢后開展多項功能性試驗,以及對流量計安裝質量進行全面檢查,如民用戶膜式流量計高位與低位安裝時的表底離地高度不得小于1.4m和0.1m,工商業用戶膜式流量計高位安裝時的表頂離地高度不得超過1.8m、低位安裝時的表底離地高度不得低于0.1m。
        3.2維護管理
          為始終維持良好、穩定的運行工況,在燃氣流量計使用期間,需要定期開展維護保養工作,并建立起長效化維護保養機制,對維護保養內容、流程、各類故障應對方法進行明確規定。一般情況下,通用型號燃氣流量計的維修管理內容由日常巡檢、日常維護、抄表三部分組成。其中,日常巡檢是設立專職巡檢崗位,由巡檢員定期巡查各處燃氣流量計,清理流量計上的灰塵污漬、觀察電池剩余電量、檢查部件是否腐蝕生銹、觀察現場環境是否存在強磁場和堆放易燃易燦危險品等安全隱患、檢查部件泄漏情況、觀察計數器是否卡阻和鉛封完好情況,并更換嚴重老化部件與剩余電量不足的電池。日常維護是定期對燃氣流量計進行全面檢查,將流量計拆解為若干部件,逐個檢查各部件使用狀況,及時更換老化嚴重、不堪使用的部件,對松動部件進行緊固處理,將故障隱患消滅于萌芽狀態,維護時間根據燃氣流量計結構組成、型號款式而定,如每隔半年對過濾器放散閥開展一次放散作業。抄表則是委派抄表員定期前往現場抄錄燃氣流量計測量數值,根據供氣量水平與用戶類型來確定抄表頻率]。例如,每月必須開展一次以上的工商業用戶流量計超標作業,在日供氣量超過100m³、處于500~100m³區間、處于200~500m³區間時,則每天抄表一次、每周抄表兩次、每周抄表一次。
        3.3遠程監控管理
          在早期燃氣流量計管理模式中,受到技術限制,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場檢查燃氣流量計運行工況,致使管理成本高昂、工作負擔較重。同時,管理時效性也存在改進空間,很難在第一時間發現與解決問題,產生損失。對此,需要依托信息技術手段來推動燃氣流量計管理體系的創新優化,建立遠程監控管理機制,管理人員可以遠程掌握各處燃氣流量計的實時工況,第一時間發現問題、委派專人前往現場處理,具體可采取信息傳感與二維條碼兩項技術。其中,信息傳感是在燃氣流量計上加裝傳感器,負責持續采集壓力、溫度等參數的現場監測信號,系統后臺接收到監測信號后,經過處理后轉換為量化監測值,對比監測值與額定值,從而判斷燃氣流量計運行工況,在發現異常監測值后發送報警信號。二維條碼是在燃氣流量計上設置固定格式的條形碼,當燃氣流量計使用期間出現異常問題時,用戶使用裝有指定軟件的手機掃描條碼,即可掌握流量計編號等基本信息,將異常問題實時反饋至系統后臺、移交給管理人員處理,工作人員前往現場作業時也可使用有線掃描槍來查閱和編輯相關信息。
        3.4報廢管理
          在燃氣流量計使用期間,受到運行環境、操作方法、維護維修工作開展等諸多因素影響,各臺燃氣流量計的老化磨損速度存在明顯差異,實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確定燃氣流量計報廢時間,容易因提前報廢而產生額外成本費用,或是因延遲報廢而明顯影響計量精度、形成安全隱患。
          因此,需要加強報廢管理力度,首先,建立面向不同型號種類燃氣流量計的報廢標準,確定燃氣流量計不堪使用、滿足報廢條件后,方可將流量計進行報廢處理,在限定時間內更換全新燃氣流量計用于替代。一般情況下,以銹蝕、嚴重老化、碰撞損壞、讀數顯示故障、運轉不暢等作為報廢標準,并對標準內容進行完善補充。以膜式流量計為例,在以天然氣或是液化石油氣作為介質是,分別把膜式流量計的最大使用壽命控制為10年和6年。其次,在燃氣流量計使用期間,委派專人定期對流量計運行工況進行詳盡檢查,如果未達到最大使用壽命的流量計存在銹蝕、老化明顯等問題,提交給法定機構進行檢測,將檢測不達標的燃氣流量計進行報廢處理。
        4結語
          綜上所述,燃氣流量計的高效使用,對提高燃氣公司盈利能力、綜合管理水平與保障燃氣設備運行安全有著十分重要的現實意義。燃氣公司理應提高對燃氣流量計選型與管理工作的重視程度,分析各類型燃氣流量計工作原理與優勢,根據實際需求來選擇最佳型號設備,積極落實安裝管理、維護管理、遠程監控管理和報廢管理等措施,為我國燃氣事業發展保駕護航。

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