工业气体流量计检定设备的知识

工业气体流量计检定设备的知识

在过去的三年中，对工业气体流量计的检定要求大大增加。主要体现在以下三个方面：

l、用天然气进行的高压气体流量计的检定不仅仅限于涡轮气体流量计，而且还有孔板式、文丘里管式及涡流挡板式流量计。

2、对小型流量计的低气体流量（小于h）检定，诸如热质量流量计、质量流量控制器、医疗卫生设备用的可变面积仪表和检测器。

3、除用空气或天然气之外的气体的检定及在不同操作条件（不同压力或不同气体）下的检定湿度传感器探头,不锈钢电热管,PT100传感器,流体电磁阀,铸铝加热器,加热圈。

毫无疑问，在操作条件下进行校准是校准的最佳方式，然而，并不是总能用理想的流体进行校准。对于气体流量计，大多数检测装置都采用空气进行校准，有时有压力，多数情况下是在常压条件下检定。

本文所述的高压检测装置是在有压力条件下采用天然气进行检定的，这对于那些将流量计用于天然气计量站的公司具有很大的优势。对于采用乙烯作为检定流体的气体流量计的校准，可采用DSM和Shell的检测装置，由荷兰计量院对这些校准进行鉴定。

在Dordrecht的低流量检测装置上，可采用各种各样气体进行校准。对测量蒸汽、氮气、二氧化碳、氢气等的气体流量计的校准要求在不断增加。由于采用这些气体进行大规模校准的设施并不多，因此采用另一种流体进行校准几乎是唯一的选择，且在许多情况下是一种合理的、可替代的选择。如果流动条件可以估算出来，那么就可以在与操作条件不同的条件下对流量计进行校准，估算流动条件所采用的参数通常为关于该流量计入口直径的雷诺数。

首先，将操作条件范围转换为雷诺数范围。

其次，所选定的校准设备要符合所规定的雷诺数范围。

然后，在不同的压力条件下或采用不同的气体进行校准。根据雷诺数绘制气

体流量计的误差或流出系数的曲线图。然后检查该流量计的曲线是否与雷诺数的重叠范围相一致。如果一致，则采用内插法从校准曲线推知操作条件的误差曲线。如果曲线图不吻合，就必须断定出是被检测流量计出故障还是该雷诺数不是被检测流量计适当的检定系数。

该方法通常称之为雷诺内插法，可能适用于诸如涡轮流量计、孔板及喷嘴之类的流量计，这些流量计在流量的雷诺数和流量计误差或流出系数之间已形成了相关性。在一定精度等级范围内，标准差压流量计的雷诺特性是众所周知的。同样，某些种类的涡轮气体流量计的特性也是已知的。在某些情况下，有必要在进行最终校准之前先进行几次测试以鉴定该流量计的运行情况是否符合雷诺定标系数。

将来，还需要做一些工作来鉴定涡流挡板流量计的性能，并确定高压气体情况下超声波流量计和互补式流量计的性能。考虑到压力范围不同及所采用的气体类型的差异，作业线路条件可以不同于现有的校准条件。对于这些情况，可采用所谓的雷诺插值方法。

这种方法可适用于流量雷诺数和仪表误差或排放系数之间已建立了相关性的流量计。

下面就由为您介绍一下如何保证气体超声波流量计的准确运行。

由于，气体超声波流量计有着安装方便、测量精度高等一系列优点，在全球的天然气计量中得以广泛应用。目前，在我国的天然气计量中也已大量使用气体超声波流量计，但在使用气体超声波流量计的过程中，我们会遇到很多问题，造成计量准确度下降，分析其原因，产生故障的主要因素是管内粘污物如泥污、油污、锈尘、水等，尤其是积水。

为了消除管内粘污物对气体超声波流量计的影响，在站场工艺设计、施工和日常使用时应注意以下几个方面，就能保证气体超声波流量计在使用中的准确度。

1、努力创造条件完成管道干燥。

GB5025I-2003《输气管道工程设计规范》中规定的“输气管道试压、清管

结束后宜进行干燥”;这一条款是参考了皇家荷兰壳牌集团企业标准和国内施工经验制定的。气体超声波流量计在西欧等发达国家使用的较早，这也是他们通过实践探索而总结出的经验。

目前国内对天然气长输管道进行整体干燥的不是很多，且规范中也使用“宜”字，对是否进行干燥并没有做硬性规定。以前使用孔板等类型的流量计，管道内的积水对计量影响不大，但改用气体超声波流量计后，超声波流量计对水分是相当敏感的，因此进行管道干燥是非常必要的。

2、分离系统的选择应考虑液态水的处理。

以前站场工艺设计上多采用旋风式分离器，要求不高的场合也可使用重力式分离器，近年来也有选用过滤分离器的。在输气管道首、末站设置分离器的主要作用是除去天然气中的各种固体颗粒，现在推广使用的过滤分离器（以滤芯叶片组合式为例）即能除去各种尺寸的固体颗粒，也能100%的分离掉大于8～1Oμm的水汽。但液态水的带人会严重降低分离器的分离效果，在站场内设置分离器时，不管是旋风式，还是过滤分离式，都应考虑在分离器前加一级液态水处理装置，将从管道内带来的液态水分离掉。其分离精度不必要求太高，选择一般的重力式分离器即可。在国内选用气体超声波流量计的站场中，有的已选用两级分离这种工艺模式，效果良好。

3、投产置换时应保护好过滤分离器。

使用过滤分离器时，管内积水或锈尘都会使过滤分离器的滤芯失效，因此在投产置换前，最好先将过滤分离器的滤芯抽出，待置换结束后，将过滤分离器内腔清理干净后再将滤芯装上，既保护了滤芯，又保护了气体超声波流量计。

4、加强操作管理，及时排出分离器的污水。

分离器均设有排污管，通过人工将分离出的污水排除。但由于种种原因，很可能造成排污不及时，积液器中的污水已满，造成分离器失效，使液态水随天然气进入气体超声波流量计而导致计量故障。若要从根本上解决这个问题，消除人为因素的影响，应在分离器的污管上加装自动排污阀，以保证及时排水。

此外，在投产运行初期，过滤分离器滤芯的更换频率也要适当加大。

5、标定最好选用在线标定。

气体超声波流量计的精度受安装环境的影响很大，已标定合格的气体超声波流量计安装到现场后，因其安装条件发生了变化，其计量精度也会发生变化。所以，在站场工艺设计上，应考虑设置在线标定系统，加设标定接管和阀门。

需要标定时，标定单位可将标定车开到现场，将标定车上的标准表与现场的流量计串接起来即可完成流量计的标定。目前国内有标定资格的单位已有这种标定车。

6、满足气体超声波流量计的安装要求。

气体超声波流量计的安装要求已在产品说明书中写明，气体超声波流量计测量的是气体流速，对流量计本体与上下游直管段安装的同心度要求很高，因此要求施工单位在安装时一定要严格执行安装规定，以达到要求的同心度。

气体超声波流量计在站场中的安装位置不同于孔板流量计。使用孔板流量计时，不管是先调压后计量，还是先计量后调压，孔板流量计和调压器大都安装在同一空间，即在两个汇管之间同时安装孔板流量计和调压器。若选用气体超声波流量计，则这一安装位置将对气体超声波流量计的计量精度产生严重影响，因为气体超声波流量计对噪音很敏感，与调压器安装在同一空间，调压器产生的噪音将会使气体超声波流量计的计量失效。

所以，若选用气体超声波流量计，工艺设备布置时应将其单独安装在两汇管之间的管路上，若场地狭小，需与调压器一起安装在两汇管之间的管路上时，应在流量计和调压器之间加设减噪器或减噪管。

7、选用合适类型的流量计。

目前世界范围内使用的气体超声波流量计的结构类型大体分为对射式和反射式两种。这两种探头的布置形式都能满足气体贸易计量的精度要求，但适用的气体环境有所不同，应根据所输送天然气的气质情况来选用。就国内目前的天然气气质情况而言，对射式的超声波流量计较为适用。

8、定期对流量计进行清洗。

如果天然气中夹带的固体杂质和液体附着在流量计表体内壁或传感器表面