气体超声流量计的应用探讨

科学技能的展开和流量测验技能研讨的深化，近几年来气体超声流量计的面世引起了流量界广泛的爱好。美国AGA于1998年发布了AGA9号陈述〈〈用多声道超声流量计丈量天然气流量〉〉;以后不久ISO于同年12月也发布了ISO/TR-12765〈〈用时刻传达法超声流量计丈量封闭管内的流体流量〉〉技能陈述。为了适应中国西部天然气开发，满意西气东输工程的请求，中国于2001年内编制了GB/T18604〈〈用气体超声波流量计丈量天然气流量〉〉的国家规范。一起，为了验证该类型流量计的功能，西南油田分工司首先第一批有关于性地引进了国外二个公司的超声流量计产品，并在华阳天然气流量测验基地，对其功能进行了体系测验，以后在典型站场上进行了工业性实验，为往后该类型流量计在中国天然气领域中的推行运用供给了名贵经历。

精确地进行天然气流量丈量是公司有些进行经济剖析，下降运转成本的要害一环，直接地影响着一个公司的经济效益，倍受供需双方重视。跟着国际动力供求日益严重;大家都十分关心并寻求一种精度高，适应性强的流量计来丈量天然气流量，以保护公司的利益。超声流量计自投放市场以来，与现在别的类型流量计比较，显然有着更多更好的功能特性，因此倍受大家喜爱。近几年，在北美及加拿大新建造几条大型输气管道工程中，如AIIiance管线、Vector管和北部边远地方等管道工程中已开始用超声流量计，作为交易计量，运用效果已得到证实。近来二、三年来，中国先后从国外引进了超声流量计约30台，西南油田分公司占三分之一。据不彻底统计，中国现在所运用的超声流量计约占国际运用量的5%，可见中国流量界是适当重视这一新式流量仪表。现在，正在拟建中的新疆轮南至上海的西气东输工程，交易计量的首选流量计为超声流量计，口径DN250~300mm;中小型站场选用DN50~200mm涡轮流量计。跟着中国天然气工业的展开，超声流量计在天然气工业领域中的运用远景看好。

跟着科学技能展开，呈现新式流量计是必定的。但是因为天然气流量丈量技能自身触及面广，跟着目标不一样，对流量计有着不一样的请求，也即是说客观上多种流量计并存，才干满意不一样场合和层次的需要。尽管超声流量计与现在运用广泛的孔板流量计比较，有着更多的长处，首要反映在有较低的体系根本投入，双向丈量，很多程比，无压损，无可动部件和高精度等。但因为孔板流量丈量技能历史悠久，规范化程度高，运用简略可靠，通常无特殊请求时无须标定等特色。由此可见，尽管超声流量计已面世，它只能起到互补效果，能够肯定不可能彻底替代。在往后适当长一个时期内，因为各种要素的制约，特别是标定不能取得妥善处理之前，孔板流量计仍是天然气计量首要手法之一。

任何一种新式流量计多取得工业化运用和认可都要历经一个适当长的进程，这也就意味着大家一方面对它的知道，另一方面流量计自身与运用中所暴露出来的疑问，能否得到满意的处理。就超声流量计而言，仍有一些实践运用中的作业需要做，超声流量计工业化实验试用还需要进一步展开。尽管现在发布有AGA N09号陈述，ISO发布有TR12765技能文件，中国也拟定了相应的GB/T18604规范。从工业化，规范化运用视点来看，超声流量计要取得工业上广泛运用，还应当处理以下三个方面疑问。

* 关于工业流场上游侧不一样类型阻力件发生的影响，怎么合理断定不一样状况下流量计上游直管段长度

* 操作压力、温度及气体组分的改变对流量丈量影响及校对办法;

* 不一样雷诺数速度散布剖面修正系数精确断定和流量计主体几许尺度差错所带来对精度的影响。

* 探头电气特性的安稳性及探头的互换性等。

从超声流量计的结构和丈量原理来看，这种速度型流量仪表能够完成“干标”。这是因为流量计腔体几许尺度D和声道长度尺度L和X值(X代表传感器间的轴向长度)，运用现在的丈量技能及手法，几许尺度是能够取得精确测定。假如电子电路和传感器的功能取得精确丈量，传感器组件的电气特性安稳并具有可互换性，那么“干标”就可取得实践的运用。但是，现在仍没有满意技能措施和理由来证实这一点，也即是未就“干标”到达一致。当前，在北美、南美、欧洲、对交易计量的超声流量计供需双方都请求有满意的丈量精度，根据合同双方这一请求，可信赖办法仍是要标定。关于口径较小的气体超声流量计(DN<300mm)运用现在国内、外已建标定设备进行标定尽管能够办到;关于口径大于DN300，高压大流量标定设备现在还很难办到。从实践运用视点动身，将流量计从现场卸下来运到标定基地去标定，关于用户来讲是一种极大的担负，并且每标定一次费用是适当高的，比较之下大口径流量计其费用占有更高百分比。从制造厂视点来看，为了使流量计的丈量差错或体系差错到达最小，为了满意精度，出厂前要进行标定，这将发生附加的产品成本。根据导因为管径、压力、出资及标定体系运转费用等多方面原因和所需考虑的条件，现在国际上很难找到有几套设备能标DN300mm以上的超声流量计。这无疑将制约大口径超声流量计的运用和中小口径超声流量计的广泛运用。鉴于这一状况，在选用超声流量计必定要权衡利弊，特别是流量计定时标定疑问。

“干标”与流量标定不一样，它不是运用规范表或参比表来查看所用流量计的效果。为了处理这一疑问，为流量计广泛运用铺平道路，国外超声流量计制造厂家致力于“干标”法的研讨。现在，通常出厂前无特别请求都是选用“干标”法，首要包含;

1、 流量计几许尺度的检定。为确保流量计的精度，声道长度L和声道与介质间夹角?是非常重要的根本参数，精确操控丈量公役将改进精度，这一点在现在条件下是能够选用高功能设备取得。精确的几许尺度是供给电子线路组态的根底。

2、 电子线路与探头(传感器)功能测验。一方面是检查其功能指标是不是契合规划规则请求，更重要是复核其功能指标安稳性，即电子有些的安稳度是不是满意请求。电子线路和探头功能安稳度是超声流量完成“干标”和探头具有杰出互换性的要害。这也是现在能否完成“干标”的首要矛盾。

3、 零流量查看。当没有流量时，流量计的示值应当为零，并且应当有杰出的重复性。当然，在测验时应当确保在热安稳环境中进行。当在现场管路中进行时，应将流量计上下游阀门处于封闭状态下进行，确保阀门不漏，防止流量计处于日光暴晒下。

4、 声速/声程标定，当气体的温度、压力和气体组分保持不变时，不论流量多少，声速将是恒定值。为了取得精确的声速值，流量计用一种带恒压和已知组分的气体。在工厂条件下，通常要按用户供给组分进行这一标定是很艰难，能办到费用也很高，何况通常用户在实践运用流量计时组分是有改变的。为此，在工厂内通常是选用诸如纯N2气(99.995%)来进行这一作业。看来研讨压力、温度及组分改变而带来影响和修正是十分必要的。

现在，国外首要超声流量计厂家会同有关研讨有些展开“干标”的实验研讨作业，取得了必定的效果，但要作为一种可信赖和规范化的办法列入公认的规范中还需要进行很多研讨验证。