超聲波流量計在天然氣計量中的應用探析

上海上儀股份公司主要目的是探析超聲波流量計在天然氣計量中的應用。首先來(lái)分析超聲波流量計的相關(guān)概述性?xún)热?，在此基礎上，分析超聲波流量計的運作依據，從而進(jìn)一步探討影響超聲波流量計在天然氣計量中應用的因素有哪些，非常后在具體分析超聲波流量計在天然氣計量的應用策略?；诖?，本文通過(guò)對超聲波流量計在天然氣計量中的具體應用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，保證檢測結果的精準性，希望能給相關(guān)人士提供一定的理論參考。

天然氣是一種高效、清潔燃料和優(yōu)質(zhì)化工原料，隨著(zhù)天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)工作的日益普及，對于天然氣需求量也順勢增加，在一定程度上對天然氣的計量工作也提出更為嚴格的要求?，F階段，在天然氣計量中應用非常多的就是超聲波流量計，它的使用需要嚴格的操作流程，因其自身穩定性強、適應性高、操作簡(jiǎn)單的基本特征，將其應用到天然氣計量工作中，在天然氣的運行管道中安裝一對可以接受超聲波信號的換能裝置，對氣體流速進(jìn)行精準的測量。

1 、超聲波流量計的相關(guān)概述性?xún)热莘治?/span>

和孔板流量計、渦輪流量計等傳統流量計進(jìn)行對比分析，超聲波流量計具有測量管徑大、測量范圍寬泛、不受流體參數的影響、支持雙向計量等優(yōu)勢；但是它存在一系列的不足之處，具體來(lái)說(shuō)：傳感器的安裝、直管段要求都比較嚴格；檢定有一定的難度；交叉干擾很容易影響測量的結果。

超聲波流量計計量系統包括超聲波流量計及其所配套的流量計算機。流量計結構包絡(luò )流量計主體、超聲換能器、信號處理單元。超聲波流量計和流量計算機配套使用，可以保證測量得出的工況流量加以顯示、修正、轉換，非常終獲得工況流量，及時(shí)反映流量計的故障以及相關(guān)的報警信息，保證計量系統的精準性，具體包括正常測量模式、診斷模式、故障模式。

2 超聲波流量計的運作依據分析

超聲波流量計采用超聲波檢測技術(shù)測定氣體流量，借助脈沖線(xiàn)路開(kāi)展具體的運作活動(dòng)，聲音脈沖朝著(zhù)線(xiàn)路起始點(diǎn)和結尾點(diǎn)運作。如果線(xiàn)路中沒(méi)有任何氣體運作，聲音傳播速率以同樣的波速朝著(zhù)起始點(diǎn)和結尾點(diǎn)進(jìn)行傳播。如果線(xiàn)路中氣體運作速度為零，朝著(zhù)氣流一面脈沖運作速度加快，逆流脈沖運作速度較低。因此，脈沖如果朝著(zhù)逆時(shí)針?lè )较蜻\轉過(guò)程中，聲道運作速度會(huì )持續增長(cháng)，脈沖也會(huì )加大，大概有2個(gè)氣流運作速率系數[1]。朝著(zhù)逆流管道的一邊，聲道速率明顯減少，脈沖也隨之縮減。出現這樣的情況，是因為逆流脈沖需要去掉一個(gè)脈沖速率分量數值，不管是增加還是減少，借助超聲波流量計進(jìn)行適當的統計、計算，保證天然氣運作速率統計結果的精準性。

超聲波流量計設備主要設置在一個(gè)弧形設備外側，在管道線(xiàn)路中沒(méi)有任何的遮蔽物，在具體運作過(guò)程中，將其布滿(mǎn)到整個(gè)運作線(xiàn)路，具有流動(dòng)性的直流按照管道線(xiàn)路進(jìn)行運作，結合氣流強弱、大小數值單一檢修統計具有一定的狹隘性質(zhì)，所以超聲波流量計統計被廣泛的應用。超聲波流量計在天然氣計量中的應用，在保證恒定數值不變的基礎上，開(kāi)展相應的計量工作。這樣的運作模式，保證測量結果更加精準，實(shí)現時(shí)間估量的真實(shí)性，因為擴散時(shí)間、氣流運作速度、流速運作穩定性之間建立密切的聯(lián)系，所以，保證監測流量速度的精準性，才能保證非常后天然氣計量工作的精準性，更為切合具體的計量數值。

3 超聲波流量計在天然氣計量中的影響因素

將超聲波流量計具體應用到天然氣計量中，因為其本身的工作原理，會(huì )受到噪音、臟污、溫度、壓力等因素的

影響，導致計量結果不太精準。非常好，噪音。在天然氣計量過(guò)程中，噪聲的來(lái)源是經(jīng)過(guò)天然氣管道的高速氣流、

突出的探頭、整流器，另外，流量調節閥或者壓力也會(huì )產(chǎn)生噪音。噪音的影響，給天然氣計量帶來(lái)的誤差非常高可

以達到2%，直接影響天然氣計量的精準性。

第二，溫度和壓力。超聲波流量計系統的組成有流量計、溫度變送器、壓力變送器、流量計算機和在線(xiàn)組分分析儀等等，對此，在天然氣計量過(guò)程中，將組分和壓力、溫度分別輸入其中，通過(guò)流量計算機將工況流量轉化計算成用于貿易的體積量[2]。因此，壓力和溫度要精準的測量，保證計量的精準性。

第三，臟污。天然氣中含有水、油、硫化鐵粉末或者其他的臟污，帶有臟污的天然氣在流過(guò)超聲波流量計時(shí)，臟污會(huì )在管道內壁和超聲波探頭上堆積，嚴重影響超聲波流量計的計量精準性。

4 、超聲波流量計在天然氣計量中的具體應用

隨著(zhù)現代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲波流量計作為一種全新的天然氣計量方式，在精度、準確性等方面都高于其他傳統的天然氣計量方式，在現代化的天然氣計量工作之中具有非常寬泛的應用效果。

（1）應用范圍

在應用范圍方面，超聲波流量計適應全部的管徑氣體流量，具備更高的測量精準性，所以，超聲波流量計在實(shí)際的天然氣生產(chǎn)過(guò)程中具有更高的應用效果。在實(shí)際的天然氣工作過(guò)程中，超聲波流量計應用于大管徑的天然氣計量工作中，歸根結底，是因為超聲波流量計的成本較高。在具體的天然氣生產(chǎn)過(guò)程中，超聲波流量計主要應用于大管徑的天然氣輸送管道中，比如：在西氣東輸工程中，在4200km長(cháng)的輸送管道中，各級的管道門(mén)站、儲氣庫，分輸站以及LNG氣化站等對于天然氣的計量工作都使用超聲波流量計的測量手段。

超聲波流量計具體應用在我們國家城市天然氣的管道輸送中。和傳統的渦輪式計量方式進(jìn)行對比分析，超聲波流量計可以有效的避免大部分影響因素的效果，促使其測量的結果更為精準化。根據我們國家城市天然氣管道的零散分布的基本特征，在各個(gè)用氣點(diǎn)都應該安裝分表，以此來(lái)進(jìn)行計量，提高超聲波流量計測量結果的精準性。

將超聲波流量計具體應用到天然氣計量工作中，按照其使用范圍具體分為不同的類(lèi)型，其一，應用于高壓的氣體流量計量的流量計；其二，Q型超聲波流量計，主要應用于貿易計量；其三，流量計應用于氣體流量的生產(chǎn)過(guò)程中； 其四，主要應用于火炬氣體流量的流量計。根據流量計的使用范圍不同，流量計也存在一定的差異，足以體現流量計的應用范圍的寬泛性。不同的流量計在安裝方式和運行方式上有所不同，安裝原理比較相同，這就需要相關(guān)工作人員要對此進(jìn)行多加防范。

（2）誤差的處理

在天然氣計量工作中的數據存在誤差也是比較常見(jiàn)的情況，如果數據的誤差范圍比較小，就可以看作是正常的工作誤差，相關(guān)工作人員不需要對其進(jìn)行有效的處理；相反地，如果誤差較大，就說(shuō)明管道狀態(tài)出現異常，不符合國家規定的相關(guān)標準導致的。歸根結底，是因為在天然氣管道內部存在很多雜質(zhì)，嚴重影響超聲波流量計的準確性。為了解決其存在的問(wèn)題，就需要相關(guān)技術(shù)人員定期對天然氣管道內部的材料、管道壁以及管壁厚度等參數進(jìn)行全面的檢查，保證天然氣管道內部的環(huán)境適合超聲波流量計的基本需求，不會(huì )影響任何計量結果。

另外一方面，為了減少雜質(zhì)和附著(zhù)物對于天然氣計量工作準確性的影響，相關(guān)工作人員還需要及時(shí)清理內部的雜質(zhì)，減少給超聲波流量計帶來(lái)的不利影響，保證天然氣管道內部氣體流通的順利性。

5 、超聲波流量計在天然氣計量中的檢定

超聲波流量計能夠對天然氣流量進(jìn)行精準的計量，一定要保證流量計的正常使用，所以，需要對超聲波流量計進(jìn)行有效的檢測。

對于超聲波流量計的檢定，需要選擇專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的檢定單位，現階段，我們國家具有檢定資質(zhì)的單位有國家是由天然氣大流量計量站、國家站、成都以及重慶的天然氣分站。對于超聲波流量計的檢定主要應用在線(xiàn)實(shí)流檢定和離線(xiàn)實(shí)流檢定。通常條件下，對超聲波流量計進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)流檢定需要更高的設備和環(huán)境要求，但是滿(mǎn)足這些條件比較困難。但是現在，超聲波流量計檢定是借助離線(xiàn)實(shí)流檢定，但是，在線(xiàn)實(shí)流檢定的送檢成本更大、檢測更為精準性，所以，在日后的檢定工作中，在線(xiàn)實(shí)流檢定具有十分廣闊的發(fā)展前景，尤其是在交通條件更為便利的地區已經(jīng)實(shí)現了在線(xiàn)實(shí)流檢定。

《超聲波流量計檢定規程》中對超聲波流量計的檢定周期進(jìn)行更為全面的規定，比如：在超聲波流量計中，如果具有自行診斷和報警的功能，那么超聲波流量計的檢定周期可以延長(cháng)至1—6年，基于此，超聲波流量計的研究機構在對其診斷和報警的技術(shù)進(jìn)行精準的研究，很容易延長(cháng)檢定周期，降低檢定成本。

6 結束語(yǔ)

超聲波流量計的安裝操作比較簡(jiǎn)單，具有十分寬泛的測量范圍，不會(huì )因為節流裝置的幾何變化而影響流量計的特征變化，保證天然氣的計量獲得更高、更遠的發(fā)展。但是，超聲波流量計很容易受到外界因素的干擾，比如：噪聲、溫度、壓力等，嚴重影響超聲波流量計的準確計量。因此，結合天然氣計量的使用情況，上海上儀股份公司選擇非常為合適的超聲波流量計，精準測量，避免沉積物等影響天然氣計量的結果，非常終保證測量結果的真實(shí)性、精準性。