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摘要：涡轮流量计在实际生产中得到了广泛的应用，但其原理和结构往往被忽视。在现场安装、使用和维护中，没有按照正确的方法进行操作，严重影响了生产计量。分析了生产现场常见的油污染、磨损、腐蚀、堵塞等误差因素，提出了减小误差的建议，以期对提高涡轮流量计的精度起到实际作用。
关键词：涡轮流量计；误差原因；探讨
1介绍
近年来，我国天然气工业发展迅速，流量计是不可缺少的基础工作。其计量结果是否规范，将直接影响到企业的经济效益，因此受到众多企业的广泛关注。燃气轮机流量计具有量程广、精度高、重复性好等优点，已成为城市燃气输送计量的首选仪器。其检定精度、安装工艺、设计选型等因素都会影响测量精度。
2涡轮流量计工作原理
涡轮流量计属于速度流量计，主要包括感应线圈、涡轮、前置放大器和导流板。当气体进入涡轮流量计时，流量计的叶轮将受力旋转。在一定范围内，随着气体流量的增加，汽轮机的转速会加快。因此，可以通过涡轮的转速来获得气体流量，从而获得通过管道的气体流量。涡轮转速可通过感应线圈检测。根据电磁感应原理，涡轮叶片切割壳体内的永磁钢会引起感应线圈的磁通变化，然后感应线圈将检测到的磁通变化信号发送给放大器，放大器对信号进行放大整形，从而形成与流量成比例的脉冲信号，发送至流量积分电路以获得累积流量值.同时，还可以将脉冲信号送入频率电流转换电路，将信号转换成模拟电流，显示瞬时流量值。近年来，涡轮流量计以其精度高、结构简单、体积小、压力损失小、安装方便、量程比大、耐压高等优点，在天然气沉降计量中得到了广泛应用，逐渐成为城市燃气商业交易计量的首选。
3影响涡轮流量计精度的主要因素
在涡轮流量计检定中，除了涡轮流量计的结构引起的测量偏差外，大多是涡轮流量计在有效期内的磨损、堵塞和腐蚀现象。这些问题严重影响了涡轮流量计的正常使用，也是导致误差增大的主要因素。
3.1磨损
由于涡轮流量计对介质的要求很高，如果检测到的气体没有清洗干净，细小的固体杂质通过流量计时会附着在轴承上，导致轴承不能正常运转，叶轮不能正常转动，造成流量计的机械磨损[2]。另外，由于叶轮长期处于高速旋转状态，会出现磨损问题，磨损后涡轮流量计的测量精度会下降。
3.2腐蚀
如果检测到的介质含有腐蚀性气体，气体通过流量计时，会腐蚀流量计转子，导致转子表面脱落变形，导致转子质量变化，改变流量计以前的剂量参数，严重影响汽轮机的精度和正常工作流量计[3]。
3.3堵塞
经验证，发现流量计叶轮部分被螺纹密封带等脏物包裹。减小转子的流量截面会导致流速剖面的变化，导致测量结果不准确。
3.4石油污染
现场油气分离不完全，导致涡轮流量计内壁、叶轮上附着原油，阻碍叶轮正常转动。一些原油和天然气将一起进入涡轮流量计，并在叶轮高速旋转产生的离心力作用下留在壳体内，造成测量误差。
3.5工艺流程不合理
涡轮流量计前后有一个阀门。在切换生产过程时，应打开和关闭两个阀门。这两个阀门是球阀。一般情况下，后阀采用电动球阀，前阀采用手动球阀。
如果操作人员不控制前后阀的开启速度，涡轮流量计会产生高流量，内部叶轮可能断开或其他部件故障，流量计将不能正常工作。
3.6下游用户用气不稳定
正常情况下，如果燃气消耗量小，靠近下游闸站，下游用户突然增加了燃气消耗，这将导致涡轮流量计下游门站管道压力降低，造成巨大的压差。根据流体力学原理，下游将大量天然气供应，涡轮流量计的运行速度也会加快，速度超过正常值，难免会导致部分故障[4]。下游气体消耗不稳定引起的压差也会导致涡轮流量计的计量误差和故障。
3.7气质影响
计量分负荷站是在云旗线中部设置一个子站。除满足下游用户供气需求外，夏季还需通过干线输送天然气至储气库，冬季从储气库中提取天然气。但是，冬季储气质量差，天然气中掺有杂质。虽然分离器在工艺设计阶段加入，但仍不能达到天然气完全净化的效果。掺杂物的气体会撞击涡轮流量计叶轮等部位，部分部位会损坏或位置长时间移位，导致测量结果与实际结果偏差较大。
3.8水锤现象
当液体在压力管道中流动时，如果阀门突然关闭或泵关闭，液体流速会急剧变化，排水液压力会周期性变化。此时，压力会突然升高，远远大于正常工作压力，而管壁会膨胀或收缩，即所谓水锤。流量传感器是一种精密的机械仪表，叶轮转速也很快，但流速的突然变化很容易损坏叶轮。许多站在输油作业中快速打开、关闭阀门，由于水锤的影响，会导致叶轮弯曲，计量误差也会增加。
4.提高涡轮流量计测量精度的有效措施
通过对燃气轮机流量计工作流程的验证，可以采用几种方法来提高流量计的精度：（1）在验证条件下确定燃气轮机流量计的使用条件。只有同时满足使用条件和检定条件，满足计量相似原理，仪器使用常数才能等于检定精度，反之亦然。由此可见，流量计的使用与验证流体的流动性一致，流体的物理性质与验证过程相同，流量计的仪表常数在验证流量范围内使用。介质密度压力校正后，其使用精度和检定精度可在同一范围内[5]。（2）加强涡轮流量计的日常维护：过流运行会降低涡轮流量计的使用寿命，降低计量工作的精度，导致误差扩大。因此，在日常使用中除了维护保养外，还应检查仪器，监测叶轮的转动情况。如果有异常声音，应拆下传感器的内部零件。如果发现涡轮轴承严重磨损或叶片损坏，必须更换维修并重新验证。检修工艺管道时，检修人员应将涡轮流量计取下，并用干净的棉布将仪表两端包好，以防污垢和铁屑进入流量计，损坏涡轮叶片。
5结论
综上所述，在实际应用中，涡轮流量计产生误差的原因是非常复杂的，其中有一些未提及的温度、粘度和流体压力，会对流量计的误差产生不同的影响。然而，这并不是真正的主要因素。有些是工艺缺陷，有些是气体效应，有些是振动问题引起的转换困难。这些因素将影响实际应用。因此，在施工初期就有必要进行标准化，因为完全可以避免非标准操作造成的误差，实施上述解决方案可以减少涡轮流量计的误差。
参考文献
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