天然气流量计流量较小(500m3/h左右及以下)
全天间歇工作,一次工作几十分钟至几小时,或者季节性工作的表,如采暖锅炉用计量调压设备(见图3)。
图3 计量系统带监控表(较小流量)
此种形式设置的流量计,其表数量仍为两块,同常规设置表数一样,而只是将其中一个计量表移至监控表位置。当两块表串联同时转动时,可以对照瞬时流量、累积总流量及某时间段累积流量差、温度和压力。通过数值的比较,可以立即判断表的工作状况。直接观察瞬时流量和累积流量,对比各流量差值,可以判断表的精度,在精度范围内,表正常,反之则存在问题。比较温度和压力值,虽不能直观判断表的精度,但这两种数值若偏差较大,可以判断表存在问题。因为标准立方数(Nm3)是通过压力传感器、温度传感器、经过修正仪修正得来的,这两种数值任一数值若出现较大偏差, 表的标准立方数就会有较大偏差。在装置系统管路中串联流量表,通过流量、压力、温度的对照比较,是实现计量仪表在动态工作条件下进行监测、检查的有效办法。
在燃气输配工程的设计中,人们非常重视计量设计。对流量计的监控也采取一些积极措施;如流量信号、数据远传中控室或值班室,以监视流量计的运转,同时采集计量数据。但是此方法只能记录流量数据,和随时观察计量表是否运转和显数,对流量计本身状况不能检定。为降低计量故障和损失,在燃气工程计量表具的选型上工程设计人员和天然气公司项目负责人非常重视,通常进行考察、论证,以保证配套产品的稳定、可靠。为此,很多天然气公司花费大量资金订购国外产品,以提升配置的档次。但是其计量的准确性、可靠性仅仅基于一块表。如果这块表因某种原因存在问题,而表又能转动,在较长时间的使用中就会造成计量的很大损失。国外流量计相对国内质量和寿命能高一些,但也不是万无一失,我们曾经看到某天然气末站一块美国产的超声波流量计,在一周内每天的计量偏差(与下游天然气门站表对照) 从+2900m3至-2500m3不等(每天的流量约48000m3),说明那段时间该表极不稳定,存在严重偏差,我们实践发现ABGUX智能旋进旋涡气体流量计稳定性比较好,偏差比较少。
此种结构设计中间的阀门较多,通过阀门和过桥管的设置,可以变换流量计的工作线路,也可以变换调压线路,任一路流量计或调压器出现问题,可以调至另一路工作,确保系统不停气,有利于操作、运行和维护。为降低设备造价,中间阀门通常选用蝶阀,诸多阀门、法兰、配管的总价(500m3/h左右及以下计量调压装置)约为2310元~3500元(管径、阀径差价),可见费用增加很低。在此流量范围一次故障一小时最大损失可达1000元,一天24h约可达24000元。如果一次事故按最高费用1∕4计算,一天损失6000元。若连续损失几天费用更高。燃气公司通常对计量调压箱一月检查、抄表2次~3次,用户只要供气正常一般不会作特别检查,所以损失通常是连续多天的。
系统工作正常计量应以第一个流量计为准,并按计量数据进行贸易结算。当第一个流量计出现问题时,则以后面监控表所计量数据为准,每次查表时两表应同时计数(每一块计量表在计量精度范围内都有偏差,供气前,供、用气双方必须指定贸易结算表,避免纠纷),以便对账。
系统任一个流量计若出现问题,另一块表可以短时间单路工作,故障表可以送检或修理。当出现流量计精度偏差大,表仍可转动,判断故障表困难时,应首先检查计数少的表,故障表通常会转得慢。对该系统的操作也有人这样进行,每天或每周固定时间进行两表校验,然后一个表单独工作,他们认为这样表工作时间少,寿命会长一些。可是这样操作一旦表出现故障不显数,其损失较大。表具的损坏多在转动部位,维修费不高,建议还是两表同时工作,计量可术靠。
这种结构设计可以产生不跑表现象,既天然气不经过流量计从旁路通过。供气单位应在监控表另一侧的管路阀门上加锁,防止此现象发生。为什么不将第一路流量计加齐防止跑空现象呢?主要是因为供气量小,用户不希望装置费用过高。如果系统流量计工作有问题,立即通知燃气公司来进行供气调整,时间上是允许的。
我们看到很多天然气末站与门站计量系统也是按常规方式(图2)设计的,只是流量计选用国外的多一些。如果按上述结构设计,可以得到两个计量表的对照和互监,增加计量的可靠性。一般末站与门站计量系统的设计有输入端计量和输出端计量,通常输出端是多路,以这种方式计量可以进行合计核对,效验计量精度。若不是按上述原则设计的场站,建议利用可监控计量方式设计(图3),不增加表的数量,又可进行表的互检。
综上所述,此种计量装置的结构设计是合理的。装置制造排布的具体形式,设计可以根据现场情况确定。可以设计成如图3场站式或者设计成柜装式。若设在柜内,可以设计成双叠形,或者双环形,以减少体积在长度方向的尺寸。
下面介绍在这种流量和工作状况下罗茨流量计的系统配置(见图4)结构设计为双环形,罗茨流量计后置。流量计工作压力3kPa~20kPa(也可以更高)。两表可以实现互相对照、检查,也可单独工作。
系统图
俯视图
图4
这种结构设计应将设备装置于柜内。同样,后罗茨表前的进气(下)蝶阀和两罗茨表中间的蝶阀应加锁,防止天然气从旁路通过,发生不计量现象。