摘要:本文根據燃氣供應的特點，對相關的燃氣流量計選型進行了探討，得出了流量計的選型主要要考慮到運行壓力、溫度的影響以及選型中流量范圍的控制等素，并針對用戶的需求，設計了不同的選型方案。
燃氣經營企業的主要收入是燃氣銷售收入，怎樣管控好計量設備，控制好供銷差率是燃氣經營企業的重要工作之一。在城市燃氣銷售計量環節中，關系到供銷差的因素很多，從計量設備的設計、選型、安裝、周期檢定及維護保養等每一個環節,都影響著貿易計量的精度，關系到供銷差的控制。流量計的選型是供銷差控制的源頭。
1.流量計選型要考慮運行壓力、溫度的影響
氣體的壓縮和膨脹特性，決定不同的供氣壓力，相同的表型的供氣能力不同。所以在對流量計選型時，需將用戶設備的用氣量換算成標準狀況下的氣量(即貿易結算的體積)，再根據標況氣量來選型，(流量計的流量范圍也需核算成標準狀況的體積)，標準狀況與工作狀況的氣體體積換算的氣體方程式為:
式中，Qn:標準狀況下的氣體體積(Nm3);
Q:工作狀況下的氣體體積（m3）;
P:工作狀況下的絕對壓力(Kpa),即管道供氣表壓Po(KPa)t標準大氣壓101325Kpa;
Pn:標準狀況的大氣壓101.325Kpa;
Tn:標準狀況的溫度是20℃，換算成熱力學溫度為Tn=(273.15+20)k;
T:工作狀況下的溫度t℃，換算成熱力學溫度為
T=(273.15+t)k;
Zn九:壓縮系數比。
從氣體方程式中，我們可以看到，壓力、溫度對氣體流量有著一定的影響。其中，壓力每增加1KPa,對流量影響約為1%;溫度每3℃對流量的影響大約為1%。所以流量計選型設計應考慮供氣壓力，貿易結算的流量計，最好選用帶溫度、壓力補償的流量計。
表1為同一表型不同供氣壓力下的流量范圍的對照。
2流量計選型中流量范圍的控制
以武漢市為例，燃氣銷售一般選用皮膜表、羅茨流量計和渦輪流量計，國家標準的流量計的對應誤差表見表2和不同類型流量計的誤差曲線(如圖1~3所利)
從曲線圖我們不難看出，流量計精度在0.2Qmax-Qmax的范圍最好，考慮到供氣壓力的波動及瞬間用氣變化(如設備開啟)，因為氣體的溫度是不可控的，日常運行溫度一般在50℃以下，溫度對流量的影響在10%左右，所以選型最好控制在流量計的0.3Qmax-0.8Qmax(標準狀況下的),既保證了計量精度，又可保證流量計的運行安全。
表3為表1的最佳供氣流量的簡單核算(溫度設定為20℃)
從表3不難看出，流量計的選型與壓力息息相關，所以在流量計日常運行時，不能隨意改變供氣壓力，否則可能會導致大馬拉小車影響計量精度或超載導致流量計的損壞。參看表3中，若將管道供氣壓力400KPa改為300Kpa，原供氣量為6400Nm3/h，是流量計的最佳運行空間，供氣壓力變化后，流量計幾乎處于超流的狀況，長期運行，流量計會損壞，導致計量損失(注意:高壓直供管線，由于管道壓力波動較大，應充分考慮管道壓力的實際情況來選型)。
3流量計選型的探討
流量計選型時，核算用戶的用氣量是重要的環節。在流量核算時，要區分當期用量、近期規劃和遠期規劃。規劃中，各期用量變化較大的，最好做到總體設計，分期施工，分期計量。如果將總量規劃在一起設計計量設備，可能會出現前期大馬拉小車，后期由于用戶規劃調整，導致小馬拉大車，影響計量精度和設備運行安全。
下面我們列舉一個例子:
用戶需求:用戶現報裝工業用氣，當期規劃為兩臺用氣量為1500Nm3/h的鍋爐，用氣壓力為20Kpa,近期規劃還增加兩臺1,500Nm3/h的鍋爐，即最終使用規劃為4臺1500Nm3/h的鍋爐。
設計方案一:根據用戶的需求，按用戶總用量來規劃設計選型，選用G4000DN300PN10的渦輪流量計,供氣能見表4。
設計方案二:根據用戶的需求，按用戶的總的規劃，分期設計選型，分期施工(也可同期施工)選用兩臺G2500DN250PN10的渦輪流量計,供氣能力見表5.
比較上兩個設計方案，設計方案一的優勢是設計簡單，同時滿足用戶當期和近期規劃的要求;缺點是按用戶規劃總量設計流量計,流量計型號較大，用戶在前期使用一臺鍋爐時，最大流量Qmax為1500Nm3/h,遠遠低于流量計運行的區間，且用戶設備使用時達到最大流量的，大部分時間都不是最大流量，也就出現通常所說的大馬拉小車，雖有近期規劃，不知何時可以實施且不知規劃是否會變，留下許多未知。而設計方案二的優勢在于分期設計為兩臺流量計,不論是同時施工還，是分期施工，都能滿足用戶需求,且基本在流量計計量運行狀態所需求的區間。若同時施工，即使用戶近期規劃暫時不能實施，兩塊流量計可一用一備，方便維護保養;若用戶遠期規劃調整，影響也不大。
這是一個實際用戶，前期使用的是設計方案一。用戶經過一個生產用氣高峰后，考慮到生產及維修保養的需要，發現前面的規劃需調整，逐將規劃的未安裝的兩臺1,500Nm3/h的鍋爐調整為兩臺2,700Nm3/h的鍋爐。由于用戶的用戶規劃的調整，導致前期的設計需全部更改，重新設計和施工。
針對用戶的需求，在現行的方案上修改，也有多種方案，以下兩種方案都可行，其中第二套方案較好。
設計方案一:將現用的流量計調整為供應即將增加兩臺2,700Nm38/h的鍋爐，增加一臺G2500DN250PN10的渦輪流量計供應原來的兩臺1500Nm3/h的鍋爐。供氣能力見表6。
設計方案二:在設計方案一的基礎上在增加一臺.G2500DN250PN10的渦輪流量計。供氣能力見表7。
比較方案一和二，雖都能滿足用戶需求，但方案二多增加了一臺G2500DN250PN10的流量計,增加的這臺流量計是為了方便流量計維修和保養及用戶設備維修保養時，調整計量設備,確保計量精準。如:當用戶用氣低峰或維保用氣量為2700Nm3/h的鍋爐設備時，我們可以改用兩臺G2500的流量計進行計量，維保DN300流量計,這個過程中，日常的時候DN200的流量計維保不受影響;當DN300流量計出現故障時，即使關掉此通道，對用戶的影響也不大。即使用戶當時是滿負荷運行，兩臺G2500DN250的流量計也基本可以滿足。如為防止長時間高負荷運行，影響設備的安全，最多關停一臺耗氣量為1500Nm3/hh(從表7可看出:兩臺G2500的流量計此壓力下的最大供氣量為9680m3/h，運行區間為7740m3/h,四臺用氣設備滿負荷最大用氣量為8400m3/h,雖高于最佳運行區.
4流量計選型后應注意的環節
當然，流量計選好型后，供差控制還有許多環節，只有做好每一個環節，才能保證計量準確，流量計運行安全。
首先，對大用量用戶考慮備用線路，當流量計出現故障的時候，能及時啟用備用線路，減少誤差;在多通路同時供氣時，要考慮增加限流裝置，避免其中一路出現故障時，其它線路因超流而損壞。其次，流量計安裝時，應嚴格按照工藝要求施工，嚴禁帶表焊接，流量計安裝前一定要對管道進行嚴格的打磨和吹掃，防止異物進入流量計損壞流量計，同時嚴禁帶表對管道試壓。再次，通氣時，嚴格按規定有序、緩慢開啟前后閥門，控制好壓力。安裝完畢后，流量計的修正儀安裝時，注意核對相關參數。最后是做好監控、抄表核對、運行的維護保養和周期定檢工作，特別是監控和抄表核對，能及時發現問題，在發現問題時必須第一時間處理，盡量將故障引起的計量誤差降到最低。
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