探究標準孔板流量計在燃氣大流量計量中的獨特優勢

黃洪琦(四川華油集團有限責任公司,四川成都610041)

探究標準孔板流量計在燃氣大流量計量中的獨特優勢

黃洪琦(四川華油集團有限責任公司,四川成都610041)

相對于國外發達國家而言，我國在天然氣計量的研究上起步較晚，相關的天然氣計量的一些基本知識也沒有得到普及和很高的認識，即便針對目前我國從事相關工作的技術人員來說，也不具有較高的專業素質和能力。本文對燃氣大流量計的常用基本原理進行總結，并論述了標準板孔流量計在燃氣大流量計中的優勢。

標準孔板；流量計；燃氣大流量計；優勢

在我國燃氣計量工作中，部分工作人員對于大流量計的使用掌握不是非常嫻熟，而且在大流量計使用選擇和配置上，主動參與性較弱，完全限制在大流量計的主體設計中。換一個角度來說，想要讓燃氣流量計量工作準確無誤的進行，還需要相關工作人員共同努力才能實現。

1 常用流量計以及燃氣大流量計的基本原理

總的來說，我國在燃氣大流量的測量中，主要采用的流量計有：標準孔板流量計、超聲波流量計、旋進漩渦流量計和渦輪流量計等，其中第一種流量計屬于差壓式流量計，后三種屬于速度式流量計。

1.1 標準孔板流量計

標準孔板流量計是我國目前最新的流量計，它是通過節流件（標準孔板）的使用，在燃氣通過管道時實現精確測量，在測量過程中，由于氣流束在管道內會形成局部收縮狀態，導致整體氣流量加快，也就導致氣流在標準孔板兩端形成壓力差。在其他狀態條件保證不變的情況下，會使得燃氣的流量越來越高，形成的壓力差也越來越大。為此，可以通過對壓力差的檢測，來確定燃氣流量的具體大小。這種理論方式的來源，就是根據物理學中的質量守恒定律和能量守恒定律的得到的，具體原理如下：

式中，qf為工況下的體積流量，c為流出系數，β=d/D，d為工況下孔板內徑，D為工況下上游管道內徑，?為可膨脹系數，Δp為孔板前后的差壓值,ρ1為工況下流體的密度[1]。

1.2 渦輪流量計

此流量計所涉及到的原理，是根據燃氣經過流量計時，通過燃氣對流量計的整體作用，使得流量計殼體中的燃氣產生旋渦，工作人員可以通過對旋渦轉速的分析，來確定燃氣的整體流速。所以說，在其他條件保持不變的情況之下，通過對旋渦轉速的檢測，可以計算出燃氣的具體流量值。

1.3 超聲波流量計

對于超聲波流量計來說，是利用聲波在流體正反流向上存在傳播時間不同的原理，來實現對燃氣的測量。通常情況下，聲波在流向相反，距離相同的流體中進行傳播時，順流傳播所需要的時間較少。因此，可以根據流體的順流和逆流方向，在相同時刻，對相同距離的燃氣進行超聲波發送，人們可以根據聲波到達時間的時間差，來精算燃氣流量。在其他條件不變情況下，時間差越大，則證明流體的流速越快，流量值也越大。

1.4 旋進旋渦流量計

對于旋進旋渦流量計的原理來說，與渦輪流量計類似，它是通過流量計本身所具有的的阻流件，使得兩側燃氣形成旋渦，這種旋渦在后來被命名為卡門旋渦。由于卡門旋渦在形成過程中燃氣的流速成一定關系，所以，在其他條件保持不變時，通過對卡門旋渦的形成頻率，可以對燃氣流量值進行準確計算[2]。

但在具體測量過程和測量方式上，旋進旋渦流量計和渦輪流量計略有不同，燃氣通過管道，經過流量計時，阻流件發揮作用，強制燃氣在阻流件兩邊產生旋渦，再接下來的燃氣運輸過程中，又會經過文丘利管的作用，讓燃氣旋渦出現旋進現象，通過節流控制，讓旋渦加速傳導，隨后在進行擴散。在實際檢測中，由于旋渦流的轉速頻率和燃氣流速成正比例關系，因此在其他條件不發生任何變化時，通過檢測旋渦旋轉頻率，可以計算出燃氣的具體流量值。

2 標準孔板流量計在燃氣大流量計中的獨特優勢

根據上述對流量計的具體介紹可以了解到，除了標準孔板流量計之外，其它流量計都需要進行維護和校檢工作才能保證燃氣流量測量的準確性。然而在實際工作中，這種校檢工作很難在流量計實際工作中進行。對于定期校檢工作來說，也比較麻煩，這也讓很多工作人員感到頭痛。按照人類的傳統理念來分析，一般對于氣體的測量，都會有相關專業測量工具，來進行一對一的實時測量工作，而且對于測量氣體的組份大體上差別也不會很大，但在實際工作中，卻存在很多制約因素。

與其他流量計相比較，標準孔板流量計最大的優勢就是無需進行實流校準工作，就可以輕松確定差壓和流量的數據關系，在誤差上也可以通過相關計算得到具體數值。通過標準孔板流量計的使用，使得在燃氣流量計量過程中，不需要其他單位機構的介入，便能保證燃氣流量的準確測定。另外，在利用其他流量計進行燃氣測量時，如果人們對測量結果有所懷疑，則需要將得到的數據送到相關技術部門進行二次檢驗，如果與測量標準相差較大，還需要進行重新測量，這對于測量工作的整體進行產生不利影響。同時，在二次測量中，會導致測量準確度發生偏差，還會使流量計的物理形態在運行過程中出現偏離標準現象。在利用標準孔板流量計測量時也會出現上述情況，使其達不到準確測量要求，但對于標準孔板流量計來說，可以更換一塊符合標準的新孔板即可，不需要對流量計進行整體更換，這也是標準孔板流量計的另一大優勢。

3 結語

綜上所述，在燃氣大氣流量計量中，應用標準孔板流量計，可以確保燃氣計量變得更加準確，存進燃氣供需雙方的信賴程度，促進了燃氣行業在人類發展中的作用。另外，企業要對燃氣計量工作者進行定期培訓，提升他們的個人素質和創新精神，讓流量計定期校檢工作更好的進行，并對燃氣組進行定期采樣分析，保證燃氣計量工作有序進行。

[1]董靜雅,彭陽,李家君,劉先序.新型硬質合金孔板流量計測量準確度對比分析[J].油氣田地面工程,2015,(10):83-86.

[2]胡洪,楊海榮.對標準孔板流量計測量天然氣流量的準確度的研究[J].資源節約與環保,2010,(04):36-37.