超聲波流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用

天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料，隨著天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，以及天然氣在現(xiàn)代化工業(yè)和日常生活中應(yīng)用的日益普及，長(zhǎng)距離、大口徑、高流量的輸氣管線層出不窮。渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)通常被用于天然氣的交接計(jì)量。在某些工況下，只適合其中一種，但在某些工況下這兩種都適用。我們要根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇出更合適的流量計(jì)，這樣才能保證企業(yè)在監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中優(yōu)質(zhì)、高效、安全、平穩(wěn)的生產(chǎn)。

1 .前言

超聲波流量計(jì)的運(yùn)作原理和應(yīng)用性，完全符合氣田貿(mào)易計(jì)量任務(wù)要求，提高了計(jì)量工作效率，保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，降低了計(jì)量分歧事故發(fā)生頻率，減少后期財(cái)務(wù)支出，對(duì)氣田貿(mào)易產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

2 超聲流量計(jì)特點(diǎn)

超聲流量計(jì)與孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等傳統(tǒng)流量計(jì)相比有如下特點(diǎn)：①測(cè)量管徑大；②測(cè)量范圍廣；③不受流體參數(shù)影響；④可實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)量。

超聲流量計(jì)也存在一些缺點(diǎn):①傳感器的安裝要求高；②對(duì)直管段要求嚴(yán)格；③交叉干擾對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度影響大；④檢定困難。

超聲流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式超聲流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)組成

超聲流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)包括超聲流量計(jì)及所配套的流量計(jì)算機(jī)。流量計(jì)結(jié)構(gòu)主要分為三部分：流量計(jì)本體、超聲換能器、信號(hào)處理單元。

超聲流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行方式超聲流量計(jì)與流量計(jì)算機(jī)配套使用，后者將前者測(cè)得的

工況流量加以顯示、修正、轉(zhuǎn)換，獲得標(biāo)況流量，并及時(shí)反映流量計(jì)的故障及報(bào)警信息，保證計(jì)量系統(tǒng)的連續(xù)性及準(zhǔn)確性。包括正常測(cè)量模式、診斷模式以及故障模式三者運(yùn)行模式。

3 超聲波流量計(jì)的運(yùn)作依據(jù)

超聲波流量計(jì)采用超聲波檢測(cè)技術(shù)測(cè)定氣體流量。其是利用脈沖線路展開(kāi)運(yùn)作活動(dòng)，聲音脈沖朝著線路啟發(fā)點(diǎn)和結(jié)尾點(diǎn)運(yùn)作。假使線路中不含有氣體運(yùn)作，聲音傳播速率將以同樣波速，向啟發(fā)點(diǎn)和結(jié)尾點(diǎn)傳播。如果線路中氣體運(yùn)作速度值為零時(shí)，朝著氣流一面脈沖運(yùn)作速度加快，逆流脈沖運(yùn)作速度則降低。由此可以看出，脈沖朝著逆流方向運(yùn)作時(shí)，聲道運(yùn)作速率將不斷擴(kuò)大，脈沖也隨之變大，大約具有兩個(gè)氣流運(yùn)作速率系數(shù)。進(jìn)而朝著逆流管道一方，其聲道運(yùn)作速率會(huì)不斷減少，進(jìn)而脈沖也隨著減少。這是由于逆流脈沖需要去掉一個(gè)脈沖速率分量數(shù)值，無(wú)論其是疊加還是去掉一個(gè)氣流，利用超聲波流量計(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和運(yùn)算，天然氣運(yùn)作速率的統(tǒng)計(jì)都會(huì)更為精準(zhǔn)，傳播時(shí)間的統(tǒng)計(jì)更為貼切。超聲波流量統(tǒng)計(jì)設(shè)備是設(shè)置在一個(gè)弧形設(shè)備外側(cè)，在管道線路中沒(méi)有遮蔽物，在使用運(yùn)作時(shí)，布滿整個(gè)運(yùn)作線路，具有流動(dòng)性的直流依據(jù)管道線路進(jìn)行運(yùn)作，依據(jù)氣流強(qiáng)弱和大小數(shù)值單一檢修統(tǒng)計(jì)具有片面性，進(jìn)而超聲波流量統(tǒng)計(jì)被廣泛應(yīng)用。超聲波流量計(jì)的應(yīng)用，是在給予一個(gè)恒定數(shù)值、不變量基礎(chǔ)上，展開(kāi)計(jì)量工作。這一運(yùn)作形式增加了測(cè)量科學(xué)性，增加了時(shí)間估量的準(zhǔn)確性。由于擴(kuò)散時(shí)間和氣流運(yùn)作速度、流速運(yùn)作穩(wěn)定性緊密相連，因此，流量速度監(jiān)測(cè)越準(zhǔn)確，氣量的統(tǒng)計(jì)就越精準(zhǔn)，計(jì)量的數(shù)值越貼切。

4 流量計(jì)特征功能

依據(jù)上文超聲波流量計(jì)的運(yùn)作原理和依據(jù)進(jìn)行深度分析，總結(jié)出超聲波流量計(jì)主要功能特征包括以下幾點(diǎn)。其一，超聲波流量計(jì)的監(jiān)測(cè)設(shè)備的構(gòu)建，是一個(gè)弧形設(shè)備，在弧形設(shè)備中不受任何覆蓋物阻礙，構(gòu)建整體簡(jiǎn)潔，可移動(dòng)元件較

少，利于操作，不受壓力和負(fù)載力影響，省去維修和保護(hù)環(huán)節(jié)。其二，超聲波流量計(jì)在使用工程中，對(duì)于運(yùn)作主體要求少，滿足不同流量大小環(huán)境測(cè)量要求。超聲波流量計(jì)量程比例尺為四十比一，其可以滿足一百比一的流量運(yùn)作要求。其三、超聲波流量計(jì)的檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，滿足多次使用和檢測(cè)要求，線性觀念強(qiáng)。其四，超聲波流量計(jì)的初始單位，在設(shè)計(jì)超聲波流量計(jì)時(shí)增加了環(huán)聲道布置功能，利于增加流體均勻性，避免流體堆積和聚流弊端發(fā)生，其五，超聲波流量計(jì)可以進(jìn)行雙向檢測(cè)，具有較高監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。其六，超聲波流量計(jì)可以進(jìn)行自我檢修和診斷，每經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，就會(huì)對(duì)自身聲速、檢測(cè)計(jì)檢查和修復(fù)。在運(yùn)作活動(dòng)中，降低了誤差發(fā)生頻率，增加了檢測(cè)安全性和準(zhǔn)確性。在運(yùn)作活動(dòng)中，假使可以斷定計(jì)量數(shù)值是無(wú)誤的，則可以給出聲速的數(shù)值也是準(zhǔn)確無(wú)誤，進(jìn)而可以對(duì)計(jì)量主體流量準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷。檢測(cè)聲速數(shù)值是否無(wú)誤可以利用聲速數(shù)值和主體流量數(shù)值結(jié)合判斷。

5 超聲波流量計(jì)在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用

本文所闡述天然氣計(jì)量運(yùn)作活動(dòng)主要是利用超聲波流量統(tǒng)計(jì)裝置、溫度變送設(shè)備、壓力轉(zhuǎn)換設(shè)備、色譜器具、流量統(tǒng)計(jì)設(shè)備進(jìn)行計(jì)量應(yīng)用。利用這四個(gè)主要設(shè)備進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)活動(dòng)，首先設(shè)置合理化流量統(tǒng)計(jì)口徑，在各個(gè)流量統(tǒng)計(jì)線路中設(shè)置溫度變送設(shè)備和壓力檢測(cè)轉(zhuǎn)換設(shè)備。把壓力轉(zhuǎn)換設(shè)備的準(zhǔn)確數(shù)值設(shè)置為零點(diǎn)一，安裝在流量統(tǒng)計(jì)設(shè)備上。溫度變送設(shè)備利用零點(diǎn)二級(jí)別的智能化裝置，設(shè)置在流量統(tǒng)計(jì)其的此案下方。每個(gè)計(jì)量線路可以設(shè)置前十和后五的直徑管道，在其 21D 位置，設(shè)置具有自動(dòng)化性能管控開(kāi)關(guān)。對(duì)于流量計(jì)主體線路管道直徑、弧度、光滑度、運(yùn)作系數(shù)要求等等，要依據(jù)流量計(jì)實(shí)際要求進(jìn)行構(gòu)建。對(duì)于整個(gè)計(jì)量應(yīng)用體系來(lái)說(shuō)，設(shè)置一臺(tái)具有高能效的色譜觀察設(shè)備是極為必要的。利用色譜檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行氣體細(xì)致研究，剖析其不同組成元素，把收集到的不同元素分值利用主體設(shè)備傳送到計(jì)算機(jī)設(shè)備中，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)因子統(tǒng)計(jì)方程式，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。這四個(gè)流量統(tǒng)計(jì)設(shè)備，應(yīng)用于同一計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)。對(duì)整合系統(tǒng)的溫度、壓力、粗糙度進(jìn)行觀察和檢測(cè)，在檢測(cè)活動(dòng)結(jié)束后，在計(jì)算機(jī)設(shè)備上進(jìn)行結(jié)果展示。

6 結(jié)束語(yǔ)

流量計(jì)在天然氣行業(yè)起著重要的作用，正確的選擇和使用，測(cè)量，為社會(huì)和人民達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。尤其是在選擇，面對(duì)特定的氣質(zhì)特點(diǎn)選擇相應(yīng)的流量計(jì)，因?yàn)闅怏w，雖然經(jīng)過(guò)多層處理，但它仍然有很多雜質(zhì)，所以需要定期清洗和檢查流量計(jì)的準(zhǔn)確性，以確保準(zhǔn)確的測(cè)量。