摘(zhai)要：根(gen)據(ju)氣體渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 的分(fen)界流(liu)量(liang)與量程(cheng)比、最(zui)大允(yun)許誤(wu)差之間的緊密(mi)關系(xi)，成(cheng)功地進行了流量計的(de)選型(xing)，在(zai)保(bao)證流(liu)量計(ji)計量(liang)精度(du)的前(qian)提(ti)下(xia)降低了分(fen)界(jie)流(liu)量，符(fu)合了标準(zhun)要求(qiu)。通過(guo)案例可以(yi)了解到合(he)理地(di)利用(yong)分(fen)界流量(liang)，不僅可以(yi)擴大流量(liang)計的測量(liang)範圍，還(hai)可(ke)以降低流量(liang)計(ji)的起(qi)步流量。對(dui)涉及(ji)到分界(jie)流量的(de)速度式流(liu)量計(ji)，在流量計選型(xing)時應充(chong)分(fen)考慮、利用(yong)分界流量(liang)，使得(de)流(liu)量(liang)計的能力(li)在現(xian)場實(shi)踐中得到(dao)充分發揮(hui)。
1概(gai)述
　　自GB/T21391-2008《用(yong)氣體渦輪(lun)流量(liang)計測(ce)量天(tian)然氣(qi)流量》開始(shi)實施(shi)以來，氣體(ti)渦輪(lun)流量計(ji)在(zai)天然(ran)氣工業(ye)中(zhong)的應(ying)用越(yue)來(lai)越(yue)廣泛。渦輪(lun)流(liu)量計是(shi)一種(zhong)速(su)度式流量計，具有(you)精度(du)高(現多爲0.5級或1.0級)，結(jie)構(gou)簡(jian)單，耐(nai)壓高,量程比大(一般(ban)量(liang)程比Qmin:Qmx=1:10，最(zui)大可達Qmn:Qmx=1:50)，重(zhong)複性(xing)好，維(wei)修方(fang)便等(deng)優點。它(ta)廣(guang):泛應(ying)用于(yu)石(shi)油、化工(gong)、工業鍋(guo)爐(lu)、燃氣調壓站、天然氣(qi)輸配氣管網、城市燃(ran)氣等領域(yu)，且被廣泛使用(yong)于貿(mao)易(yi)計(ji)量。在(zai)歐洲和美(mei)國渦(wo)輪流(liu)量計是繼(ji)孔闆(pan)流量(liang)計之(zhi)後的第二個法(fa)定天然(ran)氣(qi)流量計，已(yi)經發展爲(wei)多品種、多(duo)規格(ge)、批量(liang)生産規模(mo)的天(tian)然氣(qi)流量(liang)計，标準規(gui)範也(ye)十分完(wan)備(bei)。
　　在我(wo)國現(xian)行有效的(de)氣體渦輪(lun)流量(liang)計标準中，,對渦(wo)輪流量(liang)計的計(ji)量性(xing)能(neng)技術要(yao)求是量程(cheng)範圍(wei)内高區和低區(qu)的最(zui)大允許誤(wu)差要(yao)有(you)所區别(bie)，因此标準不可(ke)避免地(di)都涉及(ji)到分界(jie)流量。不同的(de)氣(qi)體(ti)渦輪(lun)流量計(ji)标(biao)準對(dui)分界(jie)流量的定(ding)義和規定(ding)有所(suo)不同,如何利用(yong)分界流量(liang)選擇(ze)合适的(de)流(liu)量計(ji)是設(she)計(ji)者、使用(yong)者應(ying)該(gai)關注的(de)問題(ti)。
2現行氣體(ti)渦輪流量計标(biao)準中(zhong)關于(yu)分界(jie)流量(liang)的規(gui)定.
　　我(wo)國現行有(you)效的(de)的氣體渦輪流(liu)量計(ji)标準(zhun)有GB21391-2008《用(yong)氣體渦輪流量(liang)計測量(liang)天(tian)然氣(qi)流量》、GB/T18940--2003《封閉管道(dao)中的氣體(ti)流量(liang)的測(ce)量(liang)渦輪流(liu)量計(ji)》、JJG1037--2008《渦輪(lun)流量(liang)計檢(jian)定規程》，在(zai)以上(shang)三個(ge)标準(zhun)中對(dui)分界流量(liang)的規(gui)定分别如(ru)下。
2.1GB21391--2008《用(yong)氣體(ti)渦輪(lun)流量計測(ce)量天然氣(qi)流(liu)量(liang)》
　　在GB21391--2008《用(yong)氣體渦輪(lun)流量(liang)計測量天然氣(qi)流量》對分(fen)界流量q,有明确的定(ding)義，即低(di)于(yu)該流(liu)量要采用擴展(zhan)誤差限的(de)流量值。标(biao)準第5.2條從(cong)最大允(yun)許(xu)誤差(cha)和量(liang)程(cheng)比(bi)兩方(fang)面對(dui)分界(jie)流量(liang)做出了規(gui)定，且(qie)明确了(le)量程比(bi)是在(zai)最(zui)大允許(xu)誤差(cha)範圍内流(liu)量計(ji)的最小流(liu)量和(he)最(zui)大(da)流量之比。該(gai)标準中(zhong)對渦輪(lun)流(liu)量計要求的最(zui)大允(yun)許誤差(cha)如表1所(suo)示，量程(cheng)比(bi)與分(fen)界流量(liang)q,的(de)關系如表2所示(shi)。

2.2GB/T18940--2003《封閉(bi)管道中(zhong)的氣體流量(liang)的測(ce)量渦(wo)輪流量計》
　　在GB/T18940--2003《封(feng)閉管(guan)道(dao)中的氣(qi)體流量的測量渦輪(lun)流(liu)量計》中(zhong)沒有(you)明确(que)定義(yi)分界(jie)流量，僅在(zai)标準(zhun)第8.1條(tiao)規定(ding):所有(you)流量計在(zai)其指定的(de)流量範圍(wei)内(nei)，最大允(yun)許誤差應爲土(tu)1%。當最(zui)小(xiao).流(liu)量9min小(xiao)于0.2qmx時(shi)，在9min~0.2qmx範(fan)圍内的最大允許誤(wu)差爲土2%。這(zhe)表明(ming)該标(biao)準(zhun)認爲0.2qmx是(shi)氣體渦輪流量(liang)計最(zui)大允許誤(wu)差的分(fen)界(jie)點，即(ji)流量(liang)計的(de)分界(jie)流量爲(wei)0.2qmex。
2.3JJG1037--2008《渦(wo)輪流量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》
　　JJG1037-2008《渦輪流量(liang)計檢定規(gui)程(cheng)》适用于(yu)液體渦輪(lun)流量計和氣體(ti)的渦(wo)輪流量(liang)計的檢(jian)定，該(gai)标準(zhun)對分(fen)界流(liu)量q.也(ye)有明(ming)确的(de)定義，即在(zai)最大流量(liang)和最(zui)小流(liu)量之間的(de)流量值(zhi)，它(ta)将流量範(fan)圍分割成(cheng)最大(da)允許誤差的不同的(de)兩個(ge)區，即(ji)“高區(qu)”和“低區”。規(gui)程第(di)5.1.1條規(gui)定:氣體渦輪流量計在規定的(de)流量範圍(wei)内準确度等級、最大(da)允許誤(wu)差(cha)應符(fu)合表(biao)3的(de)規定，對(dui)分界(jie)流量(liang)q,的規(gui)定如(ru)表4所示。

　　從(cong)表3、表(biao)4可知(zhi)，準确(que)度等(deng)級(ji)高于0.5級(ji)的渦輪(lun)流量計(ji)，不設(she)分界流量(liang)，在天然氣貿易(yi)計量中(zhong)常(chang)用的(de)準确度等級等(deng)于或低(di)于(yu)0.5級的(de)渦輪流(liu)量(liang)計，均(jun)采用分界(jie)流量(liang)分段處(chu)理(li)，可根(gen)據分界(jie)流量判(pan)斷最(zui)大(da)允許誤差的(de)突變(bian)點，且(qie)分界(jie)流量(liang)和流(liu)量計(ji)的量(liang)程比(bi)也有緊密(mi)聯系(xi)。
　　從以(yi)上三個渦(wo)輪流量(liang)計(ji)标準和規(gui)程分界流(liu)量的界定(ding)可知(zhi)，流量(liang)計(ji)的(de)分界(jie)流量(liang)屬于(yu)人爲的劃分(fen)，其目的(de)是爲了擴(kuo)大渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的量(liang)程比，同時又.不讓最(zui)小流量偏(pian)離線(xian)性區(qu)太遠(yuan)，因此流量計的(de)分界流量(liang)對渦輪流量計(ji)最大(da)允許(xu)誤(wu)差(cha)的判定有(you)着關鍵性(xing)的影(ying)響。
3分(fen)界流(liu)量在流(liu)量計選(xuan)型中的(de)應(ying)用
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的分(fen)界流量(liang)和(he)量程(cheng)比、最(zui)大允許誤(wu)差有(you)着(zhe)緊密的關系，使得在選(xuan)用渦輪(lun)流量計時分(fen)界流量起(qi)着至關重(zhong)要的(de)作用(yong)。例(li)如(ru)，在選(xuan)用渦(wo)輪(lun)流(liu)量計時，爲确(que)保流量(liang)計的最大(da)允許(xu)誤差滿(man)足(zu)GB/T18603--2014《天然(ran)氣計量系(xi)統技術要求》表B.1不同(tong)等級的計(ji)量系(xi)統中(zhong)準(zhun)确度等(deng)級的要(yao)求(qiu)，需要(yao)考慮(lü)流量計在(zai)分界流量(liang)以下範圍(wei)運行(hang)時流(liu)量計的(de)允許誤差。通過以下案(an)例，讀者更(geng)容易(yi)理解(jie)分界流量(liang)的重(zhong)要性(xing)。
3.1配氣站流量(liang)計初次(ci)選型
　　某(mou)配氣站(zhan)設計(ji)能力(标準(zhun)參比條(tiao)件(jian))達到A級計(ji)量系統的(de)要求，根據(ju)GB/T18603-2014《天然(ran)氣計(ji)量系統技(ji)術要(yao)求》附錄B.1,計(ji)量系統(tong)需(xu)要配(pei)備準确(que)度(du)等級1.0級的(de)流量(liang)計才(cai)可滿足(zu)标(biao)準要(yao)求。
　　該(gai)配氣站在(zai)标準參比(bi)條件(jian)下的來氣量爲(wei)450~7.5x10*Nm'/h，流量量(liang)程(cheng)比爲1:167，量程比過大，無(wu)法選(xuan)擇單(dan)--流量(liang)計用(yong)來計量全(quan)量程(cheng)流量(liang),最終(zhong)采用(yong)計(ji)量系統(tong)多路并聯(lian)分段(duan)計量的方式。根(gen)據來氣(qi)壓(ya)力、溫(wen)度、組分，計算出(chu)流量計在(zai)工作(zuo)條件(jian)下的計量(liang)範圍(wei)爲100~3400m'/h。設計者考慮(lü)在(zai)小流量(liang)範圍(wei)時選(xuan)擇兩(liang)套精(jing)度(du)等級爲(wei)1.0級、口徑(jing)爲DN100、規格(ge)爲G400的(de)渦輪(lun)流量(liang)計，其計量範圍(wei)是32~650m'/h,其(qi)中一(yi)套做(zuo)備用流量計(此(ci)處暫不(bu)涉(she)及大(da)流量(liang)情況)。
　　由表(biao)1可知(zhi)，流(liu)量計在(zai)分界(jie)流量(liang)至最(zui)大流量之(zhi)間時(shi)(q,≤q≤qmx)精度等(deng)級(ji)可達(da)到1.0級(ji)，在最小流(liu)量和分(fen)界(jie)流量(liang)之間時(qmin≤q<q,)流量計(ji)的精度(du)等(deng)級降(jiang)低至(zhi)2.0級。選擇的(de)兩套渦輪(lun)流量計量(liang)程比(bi)同爲(wei)1:20,根據(ju)表2可以得(de)出:
q1=0.20q,max
計(ji)算得出該(gai)流量計的(de)分界(jie)流量(liang)值爲(wei):
q1=130m3/h
　　流量(liang)計在工作(zuo)條件下的計量範圍(wei)爲100~3400m'/h,則流(liu)量(liang)計存(cun)在着在用氣量(liang)最低值和(he)分界(jie)流量(liang)(100~130m'/h)範(fan)圍運行(hang)的時(shi)間段(duan)。流量計在(zai)分界流量(liang)以下範圍運行，精度(du)等(deng)級隻能(neng)保證在2.0級，無法(fa)達到精度等級(ji)1.0級的要求，不滿(man)足GB/T18603--2014《天(tian)然氣計量(liang)系統技術(shu)要求(qiu)》對A級(ji)計量系統(tong)的規定。
　　此(ci)時出(chu)現分界流(liu)量高(gao)于用(yong)戶用氣量(liang)最低(di)值(zhi)而(er)導緻(zhi)流量計(ji)選(xuan)型無(wu)法滿(man)足(zu)标(biao)準要(yao)求的問題(ti)，設計(ji)者需(xu)要重新考(kao)慮流量(liang)計(ji)的選(xuan)型。
3.2流量計(ji)二次(ci)選型
　　查看(kan)流量(liang)計的選型數據(ju)發現，DN100渦輪(lun)流量(liang)計有(you)三(san)類G160、G250、G400,其流(liu)量範(fan)圍分(fen)别爲(wei):G160(13~250)m3/h、G250(13/20~400)m3/h、G400(20/32~650)m'/h。此三類流量計(ji)在分界流量至(zhi)最大(da)流量之間(jian)(q,≤q≤qmx)都可(ke)達到(dao)精度(du)等級(ji)爲(wei)1.0級的要(yao)求。其(qi)中規(gui)格爲G250和G400的(de)渦(wo)輪流量(liang)計除量(liang)程(cheng)比爲(wei)1:20的常用規格外(wai)，還有(you)量程比爲(wei)1:30的規(gui)格,此時這(zhe)兩類(lei)流量計的(de)流量(liang)範圍分别(bie)爲13~400m'/h、G400(20~650)m3/h。
　　根(gen)據表2、表4可(ke)知，渦輪(lun)流(liu)量計(ji)在量程比爲1:30時(shi)，分界(jie)流(liu)量爲0.15qmx，因(yin)此從此處(chu)着手，可以重新選擇(ze)既符合标(biao)準要(yao)求，又(you)能(neng)滿足現(xian)場生産(chan)需(xu)求的(de)渦輪(lun)流(liu)量計。
　　在(zai)此次小(xiao)流量範(fan)圍的流(liu)量計選(xuan)型中(zhong)如(ru)果将量(liang)程比爲(wei)1:20的(de)渦輪(lun)流量(liang)計G400(32~650)m'/h換(huan)爲量(liang)程比(bi)爲(wei)1:30的渦輪(lun)流量(liang)計(ji)G400(20~650)m3/h，其(qi)分界流量(liang)q,将由(you)0.20qmax降低(di)至0.15qmax，可(ke)大幅度地(di)降低(di)分(fen)界(jie)流量(liang)值，使得重(zhong)新選(xuan)型後的(de)流量計(ji)可滿足标(biao)準要求。
　　根據(ju)表(biao)2，選用(yong)量程比(bi)爲1:30的渦(wo)輪流(liu)量計後分(fen)界流(liu)量爲:
qt=0.15qmax
計算(suan)得出(chu)該(gai)流(liu)量計(ji)的分界流(liu)量值爲:
q1=97.5m3/h
　　流(liu)量計經過(guo)重新選(xuan)型(xing)後的(de)流量(liang)計(ji)分界流(liu)量值由(you)原來的(de)130m'/h降低(di)至97.5m'/h，此時流(liu)量計計量(liang)範圍(wei)既可(ke)以覆(fu)蓋用(yong)戶小流量用氣(qi)，也可(ke)以滿足标(biao)準對A級計量系(xi)統的(de)規(gui)定，在用(yong)戶最小(xiao)用(yong)氣量100m3/h以_上(shang)時流(liu)量計(ji)精度(du)等(deng)級可達(da)到1.0級(ji)。
　　而且，選擇(ze)量程比爲(wei)1:30的渦輪流量計後流(liu)量計的起(qi)步流量由32m3/h降(jiang)低至20m'/h，起(qi)步流量(liang)計(ji)更低，更有(you)利于流量(liang)計在(zai)小(xiao)流量範(fan)圍的準(zhun)确(que)計量(liang)。
3.3價格的(de)差(cha)别
　　通(tong)過生(sheng)産廠(chang)家了(le)解到，在相(xiang)同口(kou)徑、相(xiang)同(tong)壓力等(deng)級的(de)條件(jian)下，量程比爲1:20的(de)渦輪(lun)流量計.與(yu)量程(cheng)比爲1:30的渦輪流(liu)量計價(jia)格相差無幾(ji)。從用戶角(jiao)度而言(yan)，選(xuan)擇量(liang)程比(bi)爲1:30的(de)流量(liang)計遠較選擇量(liang)程比(bi)爲1:20的流量(liang)計更能解決問(wen)題，更(geng)值(zhi)得(de)投資(zi)。
4結束(shu)語
　　針對該(gai)配氣(qi)站流量計(ji)初次選型失敗(bai)，根據(ju)流(liu)量計的(de)分界流量(liang)與量(liang)程比、最(zui)大允許(xu)誤差之(zhi)間的緊(jin)密關系，将(jiang)量程(cheng)比1:20流量(liang)計換爲(wei)量程(cheng)比1:30的流量(liang)計，成功地(di)在保證計量精度的(de)前提下(xia)降低了(le)流量(liang)計的分界(jie)流量數值(zhi)，符合(he)了标準要求。
(1)通(tong)過案例(li)，可(ke)以了(le)解到合理地利(li)用分界流(liu)量，不(bu)僅可(ke)以(yi)擴大流(liu)量計(ji)的(de)測(ce)量範(fan)圍，還(hai)可以(yi)降低(di)流量(liang)計的(de)起步(bu)流量(liang)。
(2)通過案例(li)，可以充(chong)分(fen)了解(jie)到分(fen)界流量的(de)重要(yao)性，分(fen)界流(liu)量和量程(cheng)比、最(zui)大允(yun)許(xu)誤(wu)差之(zhi)間的緊(jin)密(mi)關系(xi)，使得在選用渦(wo)輪流(liu)量計(ji)時分(fen)界流量能(neng)得到(dao)更多(duo)關注。
(3)對速(su)度式流量(liang)計而(er)言，不(bu)論是(shi)渦輪(lun)流量計(ji)還是 超(chao)聲流量(liang)計 都涉(she)及到分界(jie)流量(liang)，因此在流量計(ji)選型時(shi)應充分(fen)考慮(lü)、利(li)用分界(jie)流量，使(shi)得(de)流量計的(de)能(neng)力(li)在現(xian)場實踐中能得到充(chong)分發揮。

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