在线 中 高压流量计

在线中高压流量计

涡街流量计基于卡曼涡街测量原理，主要用于测量工业管道内气体、液体、蒸气等流体的流量，涡街流量计的特点是压力损失小，量程范围大，无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小，可以在-20℃～+350℃温度范围内工作，应用广泛。    

工作原理：

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示。

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列，设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:
                         f=StV/d                 

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

V－流体的平均流速

d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。 

技术参数：

测量范围：

外形尺寸：

安装要求：

一、安装环境要求：

1．尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备，仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。

2．避开高温热源和 源的直接影响，若必须安装，须有隔热通风措施。

3．避开高湿环境和强腐蚀气体环境，若必须安装，须有通风措施。

4．涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上，若必须安装，须在其上下游2D处加设管道紧固装置，并加防振垫，加强抗振效果。

5．仪表建议安装在室内，安装在室外应注意防水，特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形，避免水顺着电缆线进入放大器壳内。

6．仪表安装点周围应该留有较充裕的空间，以便安装接线和定期维护。

二、管道安装要求：

1．涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响介质在管道中的流场，影响仪表的测量精度。

2．上、下游配管内径应相同，如有差异，则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db，应满足以下关系：

0.98Db≤Dp≤1.05Db，上、下游配管应与流量仪表表体内径同心，它们之间的不同轴度应小于0.05Db

3．仪表与法兰之间的密封垫，在安装时不能凸入管内，其内径应比表体内径大1-2mm

4．测压孔和测温孔的安装设计，被测管道需要安装温度和压力变送器时，测压孔应设置在下游3-5D处，测温孔应设置在下游6-8D处。

中、高压天燃气流量计在线检定装置：

一、天燃气流量计在线检定装置

根据贸易交接实际使用的中、高压天燃气流量计量值传递检定的实际情况, 国家石油天燃气大流量计量站与中国计量科学研究院技术人员用两年多的时间研究设计了一套HLLUGB2305BB1中、高压天燃气流量计在线检定装置, 并将其固定安装在使用现场, 定期 (或不定期抽查) 检定。

1.该装置以多个喷嘴组合的方式作为标准器, 设计了专用的中、高压气体平衡密封阀, 实现检定过程流量调节功能。由于中、高压天燃气在管道内输送一般都在 (3～10) MPa压力下流动运行, 直接进行切断密封很难实现。必须设计专用机械结构的压力平衡密封阀, 以便于实现在工况条件下, 使用0.6MPa的氮气动力能够密封、开启、切断通过每一个喷嘴的气路。

2.按照JJG620-2008《临界流文丘里喷嘴》检定规程的规定, 喷嘴可以每5年拆下一次送到实验室或计量站检定。设计人员精心设计了易于拆卸维修、更换易损件的合理结构来实现其送检、维护、维修功能。

3.考虑该装置是在中、高压可燃气体工况下运行, 严格按照压力容器标准和规范, 由专业工程师在满足检定工艺结构要求的情况下, 经过严格计算、核算、设计了装置的壳体结构, 保证装置使用、运行安全可靠。

4.根据检定过程的工艺控制要求, 硬件部分设计专用控制器与工业控制计算机一起实现装置检定过程的手动与自动控制两种功能。手动控制与自动控制通过转换开关切换。

软件和数据采集与数据处理系统, 通过数据采集卡与计算机软件共同实现, 具有以下功能: (1) 建立了良好的人机工作界面, 具有检定过程工艺流程显示功能, 实现了检定过程实时可视操作; (2) 实现了检定过程数据自动采集, 生成数据表并进行数据处理; (3) 具有检定数据显示和输出打印功能; (4) 具有数据库存储功能, 可以按照仪表型号、检定时间等进行存档、查询和打印输出; (5) 可以通过网络系统上传计量检定管理数据到主控室和管理部门, 方便管理部门进行数据统计与管理。

5.主要设计技术指标

(1) 流量范围: (10～6000) m³。

(2) 装置的扩展不确定度:U≤0.3%。

(3) 工作压力 (按照工况条件设计) : (5～10) MPa。

(4) 工作温度:0℃～30℃。

二、华陆品牌天燃气流量计在线检定装置的优点

1.由于该装置标准器采用的是没有可动部件的音速喷嘴, 直接检定贸易交接的流量计, 使目前的中、高压天燃气计量的量值传递的4级传递过程降为3级传递过程, 提高了量值传递准确度。目前, 我国天燃气外输贸易计量流量计的准确度等级要求在1.0级以内, 检定装置的扩展不确定度要求是华陆品牌流量计误差jue对值的1/3。如果在线喷嘴检定装置的扩展不确定度为0.3%, 流量计检定后, 贸易交接双方采用流量计检定系数进行贸易交接, 可以提高±0.3%的贸易误差。按照目前我国天燃气年输量为1200×10⁹m³计算, 每立方米天燃气按1元计算, 其经济效益为30多亿元, 同时可以提高管理水平, 减少贸易纠纷。

2.解决了离线检定时存在的诸多问题: (1) 检定时的工况条件和安装使用条件的不一致及送检运输过程对标准表不确定度的影响, 无法通过技术手段进行修正的问题; (2) 依托天燃气管网建设计量站, 输气管网的运行要受到季节、安全、工艺要求制约的问题; (3) 离线检定需要定期将HLLUGB2305BB1流量仪表拆下送到检定站进行检定, 运输距离一般都较远, 拆装、运输费用较高, 受检定条件限制有时不能及时检定, 影响输气计量工作的问题; (4) 由于受检定站检定能力的限制, 送检的计量仪表不能完全模拟工况条件和进行全量程检定的问题。

3.该装置标准器选用的是具有不同喉径尺寸的临界流文丘里喷嘴, 流量范围可按照贸易交接流量计的流量范围进行设计, 使其完全满足流量计的使用要求。该装置配置天燃气在线色谱仪可以实现天燃气的能量计量。这种形式的装置使得天燃气流量量值传递简单、方便、易行。

4.由于华陆品牌天燃气流量计是在中、高压工况条件下运行的, 拆、装送检这些仪表必须严格按照操作规程进行, 具有较高的事故风险, 采用在线检定方式只需要流程的切换即能实现检定, 同时消除了安全隐患。

5.建设费用与已有天燃气流量装置相比较低, 经初步估算, 设备费为500万元左右, 土建费为500万元左右, 合计约为1000万元。