超聲波流量計在天然氣計量中的應(yīng)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(yīng)用。首先來分析超聲波流量計的相關(guān)概述性內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，分析超聲波流量計的運作依據(jù)，從而進一步探討影響超聲波流量計在天然氣計量中應(yīng)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(yīng)用策略?；诖?，本文通過對超聲波流量計在天然氣計量中的具體應(yīng)用進行簡單的分析，保證檢測結(jié)果的精準(zhǔn)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，隨著天然氣資源勘探開發(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(yán)格的要求?，F(xiàn)階段，在天然氣計量中應(yīng)用非常多的就是超聲波流量計，它的使用需要嚴(yán)格的操作流程，因其自身穩(wěn)定性強、適應(yīng)性高、操作簡單的基本特征，將其應(yīng)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，對氣體流速進行精準(zhǔn)的測量。

1 、超聲波流量計的相關(guān)概述性內(nèi)容分析

和孔板流量計、渦輪流量計等傳統(tǒng)流量計進行對比分析，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(shù)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，具體來說：傳感器的安裝、直管段要求都比較嚴(yán)格；檢定有一定的難度；交叉干擾很容易影響測量的結(jié)果。

超聲波流量計計量系統(tǒng)包括超聲波流量計及其所配套的流量計算機。流量計結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換，非常終獲得工況流量，及時反映流量計的故障以及相關(guān)的報警信息，保證計量系統(tǒng)的精準(zhǔn)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(jù)分析

超聲波流量計采用超聲波檢測技術(shù)測定氣體流量，借助脈沖線路開展具體的運作活動，聲音脈沖朝著線路起始點和結(jié)尾點運作。如果線路中沒有任何氣體運作，聲音傳播速率以同樣的波速朝著起始點和結(jié)尾點進行傳播。如果線路中氣體運作速度為零，朝著氣流一面脈沖運作速度加快，逆流脈沖運作速度較低。因此，脈沖如果朝著逆時針方向運轉(zhuǎn)過程中，聲道運作速度會持續(xù)增長，脈沖也會加大，大概有2個氣流運作速率系數(shù)[1]。朝著逆流管道的一邊，聲道速率明顯減少，脈沖也隨之縮減。出現(xiàn)這樣的情況，是因為逆流脈沖需要去掉一個脈沖速率分量數(shù)值，不管是增加還是減少，借助超聲波流量計進行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計、計算，保證天然氣運作速率統(tǒng)計結(jié)果的精準(zhǔn)性。

超聲波流量計設(shè)備主要設(shè)置在一個弧形設(shè)備外側(cè)，在管道線路中沒有任何的遮蔽物，在具體運作過程中，將其布滿到整個運作線路，具有流動性的直流按照管道線路進行運作，結(jié)合氣流強弱、大小數(shù)值單一檢修統(tǒng)計具有一定的狹隘性質(zhì)，所以超聲波流量計統(tǒng)計被廣泛的應(yīng)用。超聲波流量計在天然氣計量中的應(yīng)用，在保證恒定數(shù)值不變的基礎(chǔ)上，開展相應(yīng)的計量工作。這樣的運作模式，保證測量結(jié)果更加精準(zhǔn)，實現(xiàn)時間估量的真實性，因為擴散時間、氣流運作速度、流速運作穩(wěn)定性之間建立密切的聯(lián)系，所以，保證監(jiān)測流量速度的精準(zhǔn)性，才能保證非常后天然氣計量工作的精準(zhǔn)性，更為切合具體的計量數(shù)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(yīng)用到天然氣計量中，因為其本身的工作原理，會受到噪音、臟污、溫度、壓力等因素的

影響，導(dǎo)致計量結(jié)果不太精準(zhǔn)。非常好，噪音。在天然氣計量過程中，噪聲的來源是經(jīng)過天然氣管道的高速氣流、

突出的探頭、整流器，另外，流量調(diào)節(jié)閥或者壓力也會產(chǎn)生噪音。噪音的影響，給天然氣計量帶來的誤差非常高可

以達到2%，直接影響天然氣計量的精準(zhǔn)性。

第二，溫度和壓力。超聲波流量計系統(tǒng)的組成有流量計、溫度變送器、壓力變送器、流量計算機和在線組分分析儀等等，對此，在天然氣計量過程中，將組分和壓力、溫度分別輸入其中，通過流量計算機將工況流量轉(zhuǎn)化計算成用于貿(mào)易的體積量[2]。因此，壓力和溫度要精準(zhǔn)的測量，保證計量的精準(zhǔn)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超聲波流量計時，臟污會在管道內(nèi)壁和超聲波探頭上堆積，嚴(yán)重影響超聲波流量計的計量精準(zhǔn)性。

4 、超聲波流量計在天然氣計量中的具體應(yīng)用

隨著現(xiàn)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(zhǔn)確性等方面都高于其他傳統(tǒng)的天然氣計量方式，在現(xiàn)代化的天然氣計量工作之中具有非常寬泛的應(yīng)用效果。

（1）應(yīng)用范圍

在應(yīng)用范圍方面，超聲波流量計適應(yīng)全部的管徑氣體流量，具備更高的測量精準(zhǔn)性，所以，超聲波流量計在實際的天然氣生產(chǎn)過程中具有更高的應(yīng)用效果。在實際的天然氣工作過程中，超聲波流量計應(yīng)用于大管徑的天然氣計量工作中，歸根結(jié)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)過程中，超聲波流量計主要應(yīng)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長的輸送管道中，各級的管道門站、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(yīng)用在我們國家城市天然氣的管道輸送中。和傳統(tǒng)的渦輪式計量方式進行對比分析，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(jié)果更為精準(zhǔn)化。根據(jù)我們國家城市天然氣管道的零散分布的基本特征，在各個用氣點都應(yīng)該安裝分表，以此來進行計量，提高超聲波流量計測量結(jié)果的精準(zhǔn)性。

將超聲波流量計具體應(yīng)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型，其一，應(yīng)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(yīng)用于貿(mào)易計量；其三，流量計應(yīng)用于氣體流量的生產(chǎn)過程中； 其四，主要應(yīng)用于火炬氣體流量的流量計。根據(jù)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(xiàn)流量計的應(yīng)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)工作人員要對此進行多加防范。

（2）誤差的處理

在天然氣計量工作中的數(shù)據(jù)存在誤差也是比較常見的情況，如果數(shù)據(jù)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行有效的處理；相反地，如果誤差較大，就說明管道狀態(tài)出現(xiàn)異常，不符合國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的。歸根結(jié)底，是因為在天然氣管道內(nèi)部存在很多雜質(zhì)，嚴(yán)重影響超聲波流量計的準(zhǔn)確性。為了解決其存在的問題，就需要相關(guān)技術(shù)人員定期對天然氣管道內(nèi)部的材料、管道壁以及管壁厚度等參數(shù)進行全面的檢查，保證天然氣管道內(nèi)部的環(huán)境適合超聲波流量計的基本需求，不會影響任何計量結(jié)果。

另外一方面，為了減少雜質(zhì)和附著物對于天然氣計量工作準(zhǔn)確性的影響，相關(guān)工作人員還需要及時清理內(nèi)部的雜質(zhì)，減少給超聲波流量計帶來的不利影響，保證天然氣管道內(nèi)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?qū)μ烊粴饬髁窟M行精準(zhǔn)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行有效的檢測。

對于超聲波流量計的檢定，需要選擇專業(yè)資質(zhì)的檢定單位，現(xiàn)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(yīng)用在線實流檢定和離線實流檢定。通常條件下，對超聲波流量計進行在線實流檢定需要更高的設(shè)備和環(huán)境要求，但是滿足這些條件比較困難。但是現(xiàn)在，超聲波流量計檢定是借助離線實流檢定，但是，在線實流檢定的送檢成本更大、檢測更為精準(zhǔn)性，所以，在日后的檢定工作中，在線實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(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了在線實流檢定。

《超聲波流量計檢定規(guī)程》中對超聲波流量計的檢定周期進行更為全面的規(guī)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至1—6年，基于此，超聲波流量計的研究機構(gòu)在對其診斷和報警的技術(shù)進行精準(zhǔn)的研究，很容易延長檢定周期，降低檢定成本。

6 結(jié)束語

超聲波流量計的安裝操作比較簡單，具有十分寬泛的測量范圍，不會因為節(jié)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(yán)重影響超聲波流量計的準(zhǔn)確計量。因此，結(jié)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(zhǔn)測量，避免沉積物等影響天然氣計量的結(jié)果，非常終保證測量結(jié)果的真實性、精準(zhǔn)性。