城市天然气流量计的选用  

1. 概况
城市是天然气使用的最终用户，在城市中既有工业企业，又有城市公用事业，它是一个复杂的用户群，它们的需求多种多样。城市天然气流量计量系统是天然气管理，调度，销售的依据，流量计量是天然气供需双方贸易结算的凭证，亦是生产部门用气效率的主要技术指标。在企业生产和经营管理中流量计量是一项日常进行的，重要的技术基础工作，准确的流量计量可以适时改进生产工艺，提高产品质量，降低产品成本，确保生产安全，合理经营管理和提高经济效益及社会效益。城市公用事业用气关系到人民日常生活质量，城市的气化是一个城市现代化标志之一，目前我国大部分城市还是依靠煤作为主要燃料，它对城市环境的影响极大，国家能源结构调整就是为了改善城市的生态环境，所以天然气的推广使用是造福人民的一件大事。城市车用燃料以气代油又是一项改善城市环境的重大举措，它是今后发展的必然趋势。

由于城市用户的庞杂，它们的需求极其复杂多样，其特点大致为：低压（1.6MPa以下），中小流量（DN300以下），安装条件差（直管段长度不足），管理维护力量薄弱，功能要简明易懂，操作方便，免维修，价格适中等等。

目前己有种类繁多的流量计可以选用，但是要真正适应用户的需要尚须进行大量的研发工作。
以下简介各类城市用天然气流量计的选用

1）差压式流量计
差压式流量计的检测件种类繁多，大致有六种类型：节流式、动压头式、水力阻力式、离心式、动压增益式和射流式。

目前节流式在天然气流量测量中仍占居首位，其优点是结构易于复制，简单牢固，性能稳定可靠，使用期长，价格低廉，有完备的规范，得到法制计量组织的认可，是唯一可实行干校的流量计等，但是它亦有许多不足之处，如范围度窄，压损大，计量精度不高，现场安装条件要求高等。近年许多新型流量计的出现对它构成严重挑战，因此它亦尽力在完善自身，如推广采用一体式，定值节流件，廓形节流件，开发宽量程差压变送器等举措，应该说仪表的开发完善是唯一出路，再不能以老大自居，固步自封了。请不要忘记差压式流量计尚有许多类型检测件可供选择，近年动压头式均速管流量计就有不少的进展，许多新型检测件等待着人们去开发。

2）涡轮流量计
在欧洲和美国涡轮流量计是占第二位的天然气流量计，它已有完备的规范，是天然气法定计量器具。它具有优良的性能，但亦有不足之处，就是对介质洁净度要求较高，为了消除此缺点，生产厂作出最大的努力取得显著效果，即在结构设计上可保证介质不流过轴承，轴承用润滑剂保护，从而不受沉积物的影响，当然，测量通道如积垢亦会产生影响的。另外，在入口处装设高效整流器，可保证安装于严重干扰流场而不影响测量精度（小于0.3%）， 当然对整流器仍需进行定期清洗以防脏物堵塞。

总的来说，如能对流量计合适地选型，小心使用，定期维护，涡轮流量计不失为一类优良的天然气流量计。

3）流体振动流量计
此类流量计有二种类型：涡街流量计和旋进（旋涡进动）流量计。涡街流量计具有许多特点，如输出为脉冲频率信号、信号与流量为线性关系、便于总量计量、范围度宽、压损小、无可动部件、结构简单便于安装维护等。不足之处为对流场规则性要求较高，需有较长直管段，应力式涡街流量计对管道机械振动敏感，不宜用于强振动场所。多年实践证明，涡街流量计选型（合适的测量范围）至关重要，安装要求特别注意，有时现场适当调整是必要的，这些都是提高其使用效果的关键。旋进流量计的特点基本与涡街流量计相同，只是有二点不一样：流量计的压损大得多和较短的直管段要求。生产厂推出直读式（现场显示）流量计受到用户的欢迎。对于城市用流量计，直读式现场显示流量计应作为基本品种之一，是一种总量显示的仪表。

4）容积式流量计
包括腰轮流量计，膜式流量计（家用煤气表）等，它是使用历史悠久用量巨大的天然气流量计，有完备的标准规范，它是多品种，全系列，多规格，批量生产的天然气流量计，其特点为精度适中、范围度特宽（150：l）、适用于中小流量范围、直读式、无需外能源和无需直管段等。

5）超声流量计
20世纪90年代气体超声流量计在天然气流量计量的应用引起世界各国的重视，它己成为继孔板流量计、涡轮流量计之后最有发展前途的一类流量计，其特点为：精度高、范围度极宽、可适应极低流速（0.5m/s）、安装直管段短（采用多声道品种）、压损小、使用期长等，超声流量计在中、大口径的应用无疑有其先天的优点，这是孔板与涡轮无法企及的。近年来，国际推出超声家用煤气表，（小微流量）有点令人始料不及，据称仅1999年就售出40万台，城市天然气流量计又添一新成员。

6）靶式流量计
新型靶式流量计采用应变计式力传感器，具有许多优异特性，如精度高（总量计量可达±0.5%～±1％）、范围度宽（50：1）、适用中小口径（DN15以上）、无可动部件、结构简单、维护方便、可实行干校（挂重法）简化周期检定，可以预计靶式流量计在天然气流量测量将成为一类重要的品种。

7）科氏质量流量计
压缩天然气作为车用燃料将在城市中大力推广，在使用中必须解决汽车加气站的计量问题。科氏质量流量计在液体中的成功应用促使人们希望推广到气体中去，但是遇到难题为一般气体的密度低，不能适应仪表性能要求，高压（压缩）天然气使气体密度大幅度提高，恰好满足了这个要求，科氏质量流量计将成为汽车加气站的主要计量仪表。

2. 城市天然气流量计的选用
面对如此众多品种的天然气流量计，如何选择合适的流量计，对于一般用户选型成为一个难题。选型应当遵循适当的规则，尽量避免厂商的误导宣传，为自己找到一种恰到好处的流量计，它就是自己的理想流量计。选型可按五个方面进行：仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面等。各方面的考虑因素如下：

1．仪表性能方面
精确度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号传输特性、响应时间等；

2．流体特性方面
流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨蚀、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、声速、混相流、脉动流等；

3．安装条件方面
管道布置方向、流动方向、上下游直管段长度、管径、维护空间、管道振动、接地、电源、辅助设备（过滤、排污）等；

4．环境条件方面
环境温度、湿度、安全性、电磁干扰、防爆等；

5．经济因素方面
购置费、安装费、维修费、校验费、运行费（能耗）、使用期限、备品备件等。

选型步骤如下：
1．依据五个方面因素初选可用仪表；
2．采用淘汰法在比较中选出2-3种类型，排出次序；
3．尽量搜集有关资料，再次按五个方面进行评价，最后淘汰至一种仪表类型。
选型能否成功很大程度取决于选型人员对仪表性能质量和测量对象特性的确切了解，对于仪表性能质量应特别注意厂商的虚假宣传及误导成分。测量对象的确切了解亦非常重要，并非用户对自己的测量对象都有准确的了解，许多选型的失败就是因为提供的参数不准不实所致，有些对象需经过深入调查才能搞清楚。
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