摘要：伴随近些年来天然气行业的蓬勃发展，天然气这一优质能源被广泛应用于各个领域，其计量的准确与否受到人们的普遍重视，同时，对于城镇燃气经营企业，天然气的计量精准情况直接影响着企业内外部的输差及其经济收益。因此，选用合适的流量计，做好维护管理，及时排除流量计故障，确保其长期在高精准度的服役状态是保证城镇燃气企业降本增效的一项重要工作。
关键词：天然气计量；涡轮流量计；故障排除；维护
我国的天然气起步较晚，陕西省南部汉中、安康等地天然气自2010年后才开始陆续发展使用，我公司目前所用的流量计类型主要有涡轮、罗茨和皮膜式三种，经过近年来关于仪表选型、使用、安装、维护、管理等方面的不断摸索，通过解决诸多实际使用过程中问题和故障，总结出了一些实践经验。现就公司广泛使用的涡轮流量计的应用和常见故障进行分析，旨在针对流量计的维护保养方面提供一些合理建议。
一、天然气涡轮流量计的应用
1.天然气涡轮流量计的基本原理
涡轮流量计是一种速度式流量计，利用气体推动流量计叶轮转动，叶轮旋转的速度与流体体积流量成正比，根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的叶轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，经运算处理得出体积流量。
2.天然气涡轮流量计的特点
（1）天然气涡轮流量计相比较其他类测量精度较高，精度等级可达到0.5、1.0级。
（2）量程比宽，一般为1∶20-1：30，高压情况下可达到1：50，重复性好。
（3）压力损失小，始动流量低，始动流量可低至1.0Nm3/h。
（4）可连接智能化压力、温度、密度，进行多点非线性修正。
（5）结构紧凑轻巧，安装装维护方便，功耗低，前后直管段要求较低，可用于中、高压计量。
二、天然气涡轮流量计应用中常见的故障分析
涡轮流量计发生故障通常在计量精度降低、重复性变差和使用寿命减短等方面集中体现，根据公司近几年使用的埃创、罗托克、天信这三个品牌涡轮流量计发生的故障统计，主要有以下几种状况。
1、气体经过流量计不计量
涡轮流量计不走字主要有以下三种表现：气流通过时，状况一：机械表指针不旋转，机械表码表不走字，修正仪瞬时和累计流量均无数值变化和显示。状况二：机械表码表不走字，但指针旋转，修正仪瞬时和累计流量均无数值变化和显示。状况三：修正仪瞬时流量不发生变化，但机械表码表走字，指针旋转。
出现状况一表明涡轮流量计问题出现在机芯、叶轮和传动等方面，可能由于气体通过流量计时携带的焊渣、砂砾等将流量计叶轮卡死，或者叶轮转动时与码表的电磁感应连接松动断开，导致叶轮转动信息无法传输给码表。
出现状况二表明流量计叶轮转动，但传输故障，需要注意检查码表和机芯连接的插口及线路是否断开。
出现状况三一般有以下两种：一种为修正仪瞬时流量不发生变化，修正仪累计流量在一段时间内增加，该类问题大多主要是因实际的流量远低于流量计的计量下线Qmin，该类问题一般存在于用气设备较少，用气量较低的时段，该类问题若长期存在，虽然累计流量发生变化（增加），但其精度会大大降低，久而久之，输差会较大，造成经营企业的损失加大，需要考虑按照实际气量情况更换或者切换供气支路。
2、未进行流量调节，流量计瞬时流量减小
涡轮流量计使用一段时间后，发现没有进行调压、调整阀门开度等流量调节操作，而瞬时流量明显幅度减小，在排除下游用户减少用气量的情况下，一般可考虑涡轮流量计叶轮因气体灰尘附着、碎小沙粒或其他杂物导致流量计出现与实际流量不匹配，比实际流量小的现象，该类问题多出现在长期的供气高峰过后（例如冬季高峰过后），因为大流量，高流速的气体携带输气管道内的大量杂质穿过过滤器进入流量计，损伤叶片，破坏了流量计的良好工作精度。
3、修正仪电池故障
一般城镇燃气经营企业发展初期，为节约成本，场站及用户端设备自控程度较低，流量数据通过现场采集，人工抄表实现，内置锂电池用于修正仪供电可实现连续工作2-3年。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于使用SCADA站控系统的流量计工艺运行过程中，数据的实时传输会更加快速的消耗流量计的电池电量，须增加供电模块的方式采用外供电来解决这一问题，否则流量计内置电池被迅速耗尽（无信息传输需要时，平均使用寿命约2-3年，使用电池电量实时传输信息时，平均寿命1-2月），这种流量计电池的造价约0.15万元/块，运行成本大大提升。
4.计量精度低于检定精度
流量计经检定投入使用后，通过对比上下游多个流量数据出现流量计实际的计量精度低于流量计的检定精度的情况，造成此类问题有多方面的原因，可能是可动部件，易于损坏，关键件轴承易磨损，抗脏污能力差，对介质的干净程度要求较高，难以长期保持校准特性，需要定期校验。造成误差的原因有：计量表本身质量问题，设计选型不合理，安装不到位，运行中维护保养不当等。
一般有以下几种可能：
4.1 流量计叶轮上附着大量气体通过时携带的杂质，灰尘，导致叶轮卡顿。4.2 流量计导流、整流部件损坏，导致气体流速不均匀出现分层，导致计量
精度降低。
4.3压力、温度传感器的故障。
三、运行管理及维护保养要求
1、气体涡轮流量计的安装
（1）气体涡轮流量计前必须安装过滤器；应保持过滤器畅通，若发现过滤器堵塞（可凭过滤器进出压差来判断）时，应及时对过滤器进行清洗，若未配差压计的建议每月清洗一次。
（2）要保证直管段的要求，尤其是表前有缩径或半开阀门的情况。
（3）避免将流量计安装后在线焊接工艺管道（避免焊接热量将流量计内的导流片等塑料橡胶件热损坏）；尽量水平安装、安装时，密封垫不得突入管道中，流量计与管路轴线目测不得有明显偏差，不得产生安装应力。
（4）安装时一定要清扫干净管道内的所有杂质，以防轴承和涡轮卡死。
2、保证计量精度的措施
（1）选择合适量程的流量计在线使用
由于涡轮流量计涡轮惯性的存在，在流量波动频繁的场合不宜使用。从涡轮流量计误差特性曲线可以看出，应使流量计的工作流量范 围20%Qmax～80%Qmax（Qmax为流量计的最大流量）。
（2）正确的停通气
通气顺序：保证流量计后端的阀门处于关闭状态；再缓慢开启流量计前端的阀门，缓慢升压；最后缓慢开启流量计后端的阀门，使其从小流量下运行直至调节至需要值。整个过程保持有压启动。
停气顺序：先缓慢关闭流量计后端阀门；再缓慢关闭流量计前端阀门。
（3）注意温度、压力的数值。
在发现流量、温度、压力值与实际偏差较大或示值不稳定时，要及时处理，避免因压力、温度传感故障导致计量精度降低。
（4）在日常维护中或抄表检查时，应查看显示仪表上是否有异常符号。如有异常报警、异常警告的符号出现，要及时发现处理。
（5）为保证涡轮流量计长期正常工作，应加强仪表的运行检查，监测叶轮旋转情况，如声音异常应及时卸下检查传感器内部零件。涡轮轴承磨损严重或叶片打坏的，必须维修更换，并重新检定。
（6）有润滑油或清洗液注人口的传感器，应按要求定期注入润滑油或清洗液，保证叶轮良好运行。
3、气体涡轮流量的校准标定
（1）工艺管道检修时应拆下流量计，然后用干净的布把两端包好，防止污物、铁霄等落人流量计将涡轮叶片损坏。
（2）流量计校准标定后及时按照气体实际情况设置气体的密度、含量等参数，避免标定合格的流量计在使用过程中出现较大的计量误差。
四、结语
涡轮流量计在城镇天然气中应用广泛，是非居民类计量器具的首选。提高流量计使用寿命和精度的方法主要是流量计的选型、安装和使用维护三方面，并要根据用户或下游的变化及时的调整流量计。
论文作者:丁小菊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
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