1.主要特點
差壓式天然氣流量計的優點:
1)優異的穩定性、可靠性和抗振動能力;簡單牢固,性能穩定可靠,價格低廉;
2)對高溫、高壓、低靜壓、低流速、低密度流體的適應性;
3)口徑從小到大,系列齊全;
4)變更量程方便,
5)只要按照標準設計、制造、安裝和使用,無需實流標定就能獲得規定的準確度,因而為用戶帶來方便。
差壓式天然氣流量計的缺點和局限性:
1)測量度在流量計中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯綜復雜,度難以提高;
2)范圍度窄,由于儀表信號(差壓)與流量為平方關系,一般范圍度較??;
3)現場安裝條件要求較高,如需較長的直管段(指孔板、噴嘴),
4)節流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環節,易產生泄漏,堵塞及凍結、信號失真等故障。
針對以上缺點和局限性,差壓式天然氣流量計可從以下方面進行改進:
1)范圍度拓寬
范圍度的拓寬可從兩方面著手:研發線性孔板;采用寬量程差壓變送器或多臺差壓變送器并用。
2)定值節流件
定值節流件是對每種通徑測量管道配以有限數量的節流件。
3)壓損問題
差壓式天然氣流量計的壓損多產生于節流件處,低壓損節流件的大多數較為笨重且成本高,而定值節流件可將成本降低且應用廣泛。
4)一體化節流式
將節流裝置和差壓變送器做成一體,省略引壓管線,減少故障率,改善動態特性,安裝方便。
2.安裝與使用
差壓式天然氣流量計的安裝要求包括管道條件、管道連接情況、取壓口結構、節流裝置上下游直管段長度以及差壓信號管路的敷設情況等。正確的選用、地設計計算和加工制造固然重要,但是如果儀表在現場安裝得不正確、不符合規定的各項技術要求的話,會對差壓式天然氣流量計的測量精度和使用帶來很大影響,因此必須十分重視安裝工作。差壓式天然氣流量計在設計計算、安裝、使用各個環節都正確,并符合技術要求的條件時,其流量測量誤差一般約在±1%范圍內。然而,在現場使用中,往往由于各種條件的限制和各方面因素的影響,其實際測量誤差遠遠超過上述數值。其中,由于安裝質量不符合規定要求而造成的測量誤差,往往占有相當大的份量。所以,對安裝這一環節的質量必須給予足夠的重視。
2.1標準節流裝置的安裝
為了確保流經節流裝置時流動狀態能夠和計算中所用數據的實驗條件相符,以保證設計計算時預定的流量和差壓之間的定量關系能夠準確實現,對標準節流裝置的安裝提出了嚴格的要求。
1)節流件的入口端面要與管道軸線垂直,其偏差不得超過1°。
2)必須保證節流件與管道同心。其不同心度不得超過0.15D(1/~1)的數值。
3)夾緊節流件用的密封墊片在夾緊后不得突入管道內壁。
4)為了正確確定工作溫度下的值,應采用已知熱膨脹系數的材質制造管道和節流件,若管道材質熱膨脹系數不一致,節流件的安裝應保證夾緊后在受熱情況下能自由膨脹,以免變形。
5)管口于法蘭密封面應平齊,夾緊環室或夾緊環的法蘭密封面應為凸型,并于環室或夾緊環的凹槽配合。若環室材質的熱膨脹系數大于法蘭的熱膨脹系數,應采用過盈配合,反之應采用間隙配合。
6)在測量精度要求較高的場合,為了滿足上述安裝要求,應將節流件、環室和上游側10Dl及5D長的測量管先行組裝,檢驗合格證后再接入主管道。
7)新裝管路系統必須在管道沖洗后再進行節流件的安裝。
8)節流裝置的各管端和管件的連接處不得有任何管徑突變。
2.2差壓信號管路的安裝
被測流體的流量節流裝置變成差壓信號后,由差壓信號管路將差壓信號傳送給差壓計,以顯示出被測流量的大小。為了保證節流裝置的輸出差壓可靠、準確地傳送到差壓計或差壓變送器上,差壓信號管路要按照規定敷設。
1)引壓導管
導壓管應按被測液體的性質和參數使用耐壓、耐腐蝕的材料制造,其內徑不得小于6mm,其長度在16m以內。
導壓管應垂直或傾斜敷設,其傾斜度不得小于1/12。對于粘度較高的流體,其傾斜度還應增大。當差壓信號傳送距離大于30m時,導壓管應分段傾斜,并在zui高點和zui低點分別裝置集氣器。
為了避免差壓信號傳送失真,正負壓導壓管應盡量靠近敷設嚴寒地區導壓管應加防凍設備,與主管道采取同樣措施,用電或者蒸汽加熱保溫時,要防止過熱。低沸點易氣化的流體,同樣應與主管道采取相同措施,防止流體在導壓管中氣化,以免產生假差壓。
2)取壓口
取壓口一般設置在法蘭、環室或夾緊環的安裝,應考慮被測流體為液體時防止氣體進入導壓管,被測流體為氣體時防止水和臟物進入導壓管。若安裝節流位置的主管道處于垂直位置時,則壓口的位置在取壓裝置的平面上,可任意選擇。
3)冷凝器、集氣器、沉降器和截止閥
冷凝器的容積應大于在全量程內差壓計或差壓變送器工作空間的zui大容積變化的三倍,在水平方向的橫截面積,不得小于差壓計或差壓變送器的工作面積,以便忽略由于冷凝器中的冷凝液面波動而產生的附加誤差。測量蒸汽流量用的差壓信號管路,即使差壓計位移很小也必須安裝冷凝器。
被測液體為高壓蒸汽時,在節流件和冷凝器之間應安裝冷凝器水捕集器。
以防流量波動很大時,冷凝水返回主管道并使節流件變形。
被測流體為液體時,應在導壓管的各zui高點上裝設集氣器或排氣閥,以便收集和定期排出信號管路中的氣體。
對于各種被測流體,在導壓管的各zui低點應安裝設沉降器或排氣閥。以便收集和定期排出信號管路中的污物和氣體信號管路中的積水。
在靠近節流件的信號管路上應裝截止閥。信號管路上裝有冷凝器時,應在靠近冷凝器的位置上裝設截止閥。截止閥的流通面積不應小于導壓管的流通面積,截斷閥的結構應能防止在其本體中聚集氣體或液體,避免影響差壓信號的傳送。